WO2011089778A1 - 照明装置、表示装置およびテレビ受信装置 - Google Patents

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真之助 野澤
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an illuminating device including an LED as a light source, a display device in which the illuminating device is arranged on the back surface of a display panel, and a television receiver including the display device.
  • a liquid crystal display device including a light transmission type liquid crystal display panel generally has an illumination device disposed on the back side of the liquid crystal display panel.
  • This illuminating device is a device that includes a fluorescent lamp such as a cold cathode tube as a light source, and adjusts the characteristics of light emitted from the fluorescent lamp to irradiate the back surface of the liquid crystal display panel. The irradiated light passes through the liquid crystal display panel, so that an image is displayed in a visible state on the front side of the liquid crystal display panel.
  • LEDs light-emitting diodes
  • Patent Document 1 discloses a structure for cooling an LED.
  • FIG. 11 shows an LED substrate described in Patent Document 1 and an illumination device including the LED substrate.
  • (A) is a cross-sectional view of the LED substrate, and (b) is an illumination in which a plurality of LED substrates are arranged in parallel. It is a top view of an apparatus.
  • the LED substrate 201 has a plurality of LEDs 204 mounted on an upper surface of a flat tube 202 having a long shape via an insulating layer 203.
  • a plurality of flow paths 202a through which the coolant flows are formed inside the flat tube 202 that is the base material of the LED substrate 201.
  • the lighting device 200 has a plurality of such LED boards 201 arranged in parallel, and headers 205 and 206 communicating with the flat tubes 202 are attached to both ends of the LED boards 201, respectively.
  • the cooling liquid can be simultaneously supplied to the plurality of flat tubes 202.
  • the headers 205 and 206 are piped to a radiator 207 which is an air-cooled heat exchanger for cooling the coolant, a piston reciprocating pump 208 for flowing the coolant, and a tank 209 for securing the amount of the coolant.
  • the LEDs 204 are connected to each other via 210, and the cooling of the LED 204 is performed by circulating the coolant through the flat tube 202 and the radiator 207 of the LED substrate 201.
  • the lighting device 200 described above has a cooling structure that cools all the LEDs 204, even when some of the LEDs 204 are turned on without turning on all the LEDs 204, not only the lighted LEDs 204 but also the lights are turned off. LED 204 is also cooled, and there is a problem that the cooling liquid is not used efficiently because deterioration of the cooling liquid to be used is accelerated and the cooling performance is lowered, that is, the LED 204 cannot be sufficiently cooled. is there.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an illuminating device, a display device, and a television receiver capable of improving the utilization efficiency of a cooling liquid used for cooling an LED.
  • a lighting device includes a plurality of LEDs, a chassis having a receiving surface in which the plurality of LEDs are arranged vertically and horizontally, and positions corresponding to the arrangement of the LEDs in the chassis.
  • a plurality of cooling bodies each having a flow path through which a cooling liquid flows and an on-off valve for opening and closing the flow path, a radiator for exchanging heat between the cooling liquid and air, and the cooling
  • a pump connected to the body and the radiator and circulating the coolant, an LED control unit for controlling the driving of the LED, and an on-off valve of the cooling body associated with the LED based on the driving of the LED
  • the gist of the present invention is to include a cooling body control unit that controls driving.
  • the LED control unit controls the driving (lighting / extinguishing) of the plurality of LEDs, and the cooling body control unit associates the cooling body on-off valve with the LED driving.
  • LED that is, the cooling operation of the LED due to the flow of the coolant through the cooling body can be controlled. Therefore, for example, the on / off valve of the cooling body associated with the lit LED is driven to cool the LED by the cooling body, and the on / off valve of the cooling body associated with the unlit LED is driven. Therefore, it is possible to control that the LED is not cooled by the cooling body.
  • the cooling body by selectively operating the cooling body, it is possible to selectively cool LEDs that have generated heat due to lighting, and temporarily turn off all the LEDs provided in the lighting device. Regardless, the LED that needs to be cooled can be efficiently cooled and the early deterioration of the coolant can be prevented as compared with the one that cools the entire LED. This prevents a decrease in cooling performance due to early deterioration of the coolant, and improves the utilization efficiency of the coolant.
  • each of the cooling bodies has a configuration in which a plurality of the LEDs are associated with each other, if any of the plurality of LEDs associated with the cooling body is lit, Since the on / off valve of the cooling body is driven in conjunction with it, the lit LED can be cooled. Moreover, compared with the case where a cooling body is individually associated and installed for each LED, the number of cooling bodies installed can be reduced.
  • the cooling body is arranged at a substantially central position between adjacent LEDs, the adjacent LEDs can be cooled almost uniformly, so that the cooling body efficiently cools the lit LEDs. can do.
  • the on-off valve of the cooling body is a flow rate adjusting valve, and is controlled by the cooling body control unit so as to increase or decrease the flow rate of the coolant flowing through the cooling body according to the driving of the associated LED.
  • the cooling body control unit controls the cooling body control unit so as to increase or decrease the flow rate of the coolant flowing through the cooling body according to the driving of the associated LED.
  • the on-off valve can open the valve at an opening of 3/4 with respect to the full opening. is there.
  • the current flowing through the LED was increased in order to increase the brightness of the LED, the flow rate of the coolant flowing through the cooling body was increased accordingly and the brightness was increased accordingly. Accordingly, it is possible to actively cool the LED that has generated more heat.
  • the flow rate of the coolant flowing through the cooling body can be increased / decreased according to the number of LEDs that are associated in this way and the brightness of the LEDs, the heated LED can be efficiently cooled. . Moreover, since the temperature rise of a cooling fluid can also be suppressed, it is possible to fully cool a cooling fluid with a radiator.
  • the cooling body is arranged on the back side opposite to the housing surface of the chassis, the vicinity of the cooling body in the chassis is cooled.
  • the LED is indirectly cooled.
  • the cooling body since the LED and the cooling body do not exist on the same side with respect to the chassis, it is easy to install the LED and the cooling body.
  • the cooling body has a configuration in which a heat conductive sheet is interposed on the rear surface of the chassis, the heated LED can be efficiently cooled by the cooling body.
  • a display device includes a display panel having a region for displaying an image, and the above-described illumination device disposed on the back side of the display panel. It is what.
  • the plurality of LEDs arranged on the housing surface of the chassis of the lighting device are individually cooled by the plurality of cooling bodies through which the coolant flows according to the lighting / extinction of each LED. As a result, it is possible to prevent early deterioration of the coolant and improve its utilization efficiency.
  • the display device includes an image signal processing unit that processes a signal related to the image, and a display panel control unit that controls driving of the display panel based on an output signal from the image signal processing unit.
  • the LED control unit and the cooling body control unit may be configured to control driving of the LEDs and the on / off valves of the cooling body based on an output signal from the image signal processing unit.
  • the display device having such a configuration, by controlling the LED drive by the LED control unit based on the output signal from the image signal processing unit, for example, as shown in FIG. While the LED corresponding to the area other than the display area is turned on, the LED corresponding to the black display area can be turned off (not lit). Thereby, the contrast characteristic of a display image can be improved. Then, by controlling the operation of the cooling body by the cooling body control unit based on the output signal from the image signal processing unit, the cooling body associated with the lit LED is operated while being turned off (not lit) By not operating the cooling body associated with the LED, the LEDs that need to be cooled can be efficiently cooled, and the utilization efficiency of the coolant can be improved.
  • the present invention it is possible to selectively cool an LED that has generated heat with lighting by a cooling body through which a coolant flows, and temporarily turn off and turn on all the LEDs provided in the lighting device. Regardless of this, the LED that needs to be cooled can be efficiently cooled and the early deterioration of the cooling liquid can be prevented as compared with the case where the entire LED is cooled.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view schematically showing the television receiver according to the present embodiment.
  • the television receiver 100 includes a liquid crystal display device 1, a tuner 101, and a speaker 102, and a power supply substrate 103 that supplies power to the liquid crystal display device 1, the tuner 101, and the speaker 102.
  • the liquid crystal display device 1, the tuner 101, the speaker 102, and the power supply substrate 103 are housed in a housing constituted by a front cabinet 104 and a back cabinet 105, and are further supported by a stand 106.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the liquid crystal display device 1.
  • the liquid crystal display device 1 includes a bezel 2, a liquid crystal display panel 3, and a lighting device 4.
  • the bezel 2 has a frame shape that covers the periphery of the liquid crystal display panel 3, and ensures the strength of the entire liquid crystal display device 1 together with a chassis 14 included in an illumination device described later.
  • the liquid crystal display panel 3 includes a pair of glass substrates each composed of a thin film transistor (TFT) array substrate and a color filter (CF) substrate, which are bonded in parallel with a predetermined distance therebetween, and the liquid crystal is sealed between the two glass substrates. It has a stopped configuration.
  • TFT thin film transistor
  • CF color filter
  • a plurality of TFTs and pixel electrodes are formed in a matrix on the TFT array substrate, and a plurality of color filters are formed in a matrix on the CF substrate, and a common electrode is formed on almost the entire surface.
  • An image can be displayed by controlling the orientation of the liquid crystal by changing the voltage applied between the first electrode and the common electrode.
  • the liquid crystal display panel 3 is driven and controlled by a liquid crystal display panel control unit 42 as shown in FIG.
  • the liquid crystal display panel control unit 42 outputs a control signal to the liquid crystal display panel 3 based on the output signal output from the image signal processing unit 41 and controls the driving of the liquid crystal display panel 3.
  • the liquid crystal display panel control unit 42 controls the driving of the liquid crystal display panel 3.
  • light is emitted from the illumination device 4 to the back surface of the liquid crystal display panel 3, whereby a predetermined image is displayed in the image display area of the liquid crystal display panel 3.
  • the image signal processing unit 41 performs image processing based on the image signal input from the tuner 101 via the antenna 40, and outputs the image-processed signal to the liquid crystal display panel control unit 42 or the like.
  • the lighting device 4 is a so-called direct type lighting device (backlight device) disposed on the back surface of the liquid crystal display panel 3 described above.
  • the illumination device 4 includes a frame 5, optical sheets 7 to 9, a diffusion plate 10, an LED substrate 12, and a chassis 14.
  • the frame 5 has a frame shape, and is used to fix the optical sheets 7 to 9 and the diffusion plate 10 to the peripheral portion of the chassis 14 in a state where they are laminated in this order from above.
  • the optical sheets 7 to 9 and the diffusion plate 10 are optical members that adjust the characteristics (refraction, diffraction, reflection, etc.) of light incident on the liquid crystal display panel 3 from the plurality of LEDs 13 provided on the LED substrate 12.
  • the chassis 14 is formed into a shallow box shape by bending a metal plate made of aluminum or the like, and can accommodate the optical sheets 7 to 9, the diffusion plate 10, and the LED substrate 12.
  • the diffuser plate 10 is a plate-shaped resin product having a rectangular shape in plan view, and the light distribution from the LED 13 can be diffused to make the luminance distribution uniform in the plane.
  • the thickness is about 2 to 3 mm.
  • the three optical sheets 7 to 9 are thin sheet-like resin products having a rectangular shape in plan view.
  • the optical sheets 7 to 9 use, for example, a deflection selective reflection sheet 7 having a thickness of about 0.1 to 0.5 mm, a lens sheet 8 and a diffusion sheet 9 in order from the top. Stacked and arranged.
  • the diffusion sheet 9 is for further uniforming the luminance distribution by further diffusing the light emitted from the diffusion plate 10.
  • the lens sheet 8 is for increasing the front luminance by condensing the light emitted from the diffusion sheet 9.
  • the deflection selective reflection sheet 7 is for selectively reflecting the light emitted from the lens sheet 8 so as not to be absorbed by the deflection plate attached to the lower side of the liquid crystal display panel 3.
  • the illumination device 4 converts the spot light emitted from each LED 13 into planar light by the optical sheets 7 to 9 and the diffuser plate 10, that is, eliminates the shadow (light source image) of the LED 13 and displays a liquid crystal display panel. 3 can be irradiated on the back side.
  • An LED power supply board 17 for supplying power to the LED board 12 and a control board 18 for driving the liquid crystal display panel 3 are disposed on the back surface 14 c of the bottom plate 14 a of the chassis 4.
  • a plurality of cooling bodies 20, a radiator 22, a tank 23, a pump 24, and pipes 25 and 26 connecting them are disposed on the back surface 14c of the bottom plate 14a of the chassis 14.
  • the LED substrate 12 includes a heat sink 12a made of metal such as aluminum, and an insulating layer 12b is formed on the upper surface of the heat sink 12a.
  • the heat sink 12a having a long shape has a function as a base material of the LED substrate 12 and also has a function of suppressing a temperature rise due to heat generation of the LED 13, and the heat generated by the LED 13 is generated by the chassis 14. It is fixed so as to be in surface contact (or close contact) with the housing surface 14b of the chassis 14 so as to conduct to the bottom plate 14a.
  • the LED 13 has a package structure in which, for example, an LED chip 13a that generates blue light is sealed with a transparent resin mixed with a yellow phosphor, and the upper surface of the LED 13, that is, the light emitting surface 13b. It is possible to emit white light from.
  • the light emitting surface 13 b of the LED 21 is arranged in parallel with the plate surface (front surface) of the LED substrate 20.
  • a wiring pattern (not shown) for supplying power to each mounted LED 13 is formed on the insulating layer 12b of the LED substrate 12.
  • An LED control unit 43 as shown in FIG. 8 is connected to the wiring pattern formed on the LED substrate 12.
  • the LED control unit 43 is provided on the LED power supply board 17 and can individually control driving (lighting / extinguishing) of each LED 13 based on a signal input from the image signal processing unit 41. ing. Therefore, the LED control unit 43 can control individual lighting / extinguishing (non-lighting) of each LED 13 according to the mode of the image displayed on the liquid crystal display panel 2.
  • the image 3a displayed on the liquid crystal display panel 3 includes a black display (dark display) region 3b and a non-black display (bright display) region 3c
  • the non-black Each LED 13 that can mainly emit light to the display area 3c is turned on, while each LED 13 that can mainly emit light to the black display area 3b can be turned off (not lit). It has become.
  • the difference in brightness between the black display area 3b and the non-black display area 3c of the displayed image 3a can be increased. That is, by subtracting the black color of the black display area 3b, it is possible to make the white color in the non-black display area 3c stand out more and improve the contrast ratio in the image 3a.
  • the cooling body 20 disposed on the back surface 14c of the bottom plate 14a of the chassis 14 will be described. As shown in FIG. 3, the cooling body 20 is attached and fixed to the back surface 14 c of the chassis 14 via a heat conductive sheet 15 having adhesive surfaces on both sides.
  • the cooling body 20 is formed in a rectangular parallelepiped shape from a metal material such as aluminum, and a plurality of flow paths 20a through which a cooling liquid flows are formed side by side.
  • a liquid inflow port 20 b into which cooling liquid flows is formed at the upper end of the cooling body 20, and a liquid outflow port 20 c through which cooling liquid flows out is formed at the lower end of the cooling body 20.
  • An opening is formed, and the plurality of flow paths 20a communicate with each other at the liquid inlet 20b and the liquid outlet 20c.
  • the cooling body 20 includes an on-off valve 21, and the on-off valve 21 is connected to the liquid inlet 20b.
  • the opening of the on-off valve 21 allows the cooling liquid in the flow path 20a to flow, and the closing operation can stop the flow of the cooling liquid in the flow path 20a.
  • a supply pipe 25 is connected to the liquid inlet 20b via an on-off valve 21, and a return pipe 26 is connected to the liquid outlet 20c.
  • the plurality of cooling bodies 20 are piped in parallel to the supply pipe 25 connected to the pump 24 and piped in parallel to the return pipe 26 connected to the radiator 22.
  • the radiator 22 and the pump 24 are connected by piping through a tank 23.
  • As the pump 24, a piston reciprocating pump for flowing a coolant is applied.
  • the tank 23 is a reservoir tank for securing the amount of the coolant
  • the radiator 22 is an air-cooled heat exchange that is provided with a plurality of radiating fins (not shown) so that heat can be exchanged between the coolant and the air. It is a vessel.
  • a flow rate adjusting valve is used as shown in FIG. 6, and the opening degree of the ball valve 21b provided inside by a motor 21a made of a stepping motor or the like is fully opened and fully opened. Can be changed to 1/2, 1/3, 1/4, and fully closed. As a result, the flow rate of the coolant flowing through the flow path 20a of the cooling body 20 can be increased or decreased (adjusted), and the cooling performance (cooling power) of the cooling body 20 can be varied.
  • the cooling body control unit 44 is connected to the motor 21 a of the on-off valve 21, and the motor 21 a is driven by a control signal output from the cooling body control unit 44. It has become.
  • a cooling body control unit 44 is connected to the pump 24, and the pump 24 is driven by a control signal output from the cooling body control unit 44.
  • the pump 24 starts an operation of sending the coolant to the supply pipe 25 when a control signal is input from any of the plurality of cooling body controllers 44 shown in FIG. Note that the pump 24 and the radiator 22 are bypassed via the bypass pipe 27 so that the coolant can be sent out by the pump 24 even when all the on-off valves 21 provided in each cooling body 20 are closed. Are connected (see FIGS. 1 and 5).
  • the cooling body control unit 44 is connected to the LED control unit 43, and operates the motor 21 a in conjunction with the LED control unit 43 driving (turning on / off) the LED 13. It is possible to drive.
  • such a cooling body 20 is arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions (X direction and Y direction) on the back surface 14 c of the chassis 14. Moreover, the cooling body 20 is arrange
  • the cooling body 20 is disposed in a region between the LEDs 13 and 13 adjacent to each other in the vertical direction (Y direction), whereas in the horizontal direction. Every other LED is intermittently arranged in the region between the adjacent LEDs 13 in the (X direction).
  • the cooling body 20 is arranged in association with four LEDs 13, 13, 13, 13 arranged two by two in the vertical direction (Y direction) and the horizontal direction (X direction), and the center thereof is associated with each other.
  • the four LEDs 13, 13, 13, 13 are arranged so as to be substantially equidistant.
  • FIG. 7 a total of 12 LEDs 13 arranged in the vertical direction (Y direction) and 4 in the horizontal direction (X direction) are associated with these LEDs 13.
  • the four cooling bodies 20 will be taken up and described.
  • the three LEDs 13 forming the rightmost column are the first LED 13A, the second LED 13B, and the third LED 13C in order from the top
  • the three LEDs 13 forming the left column are the fourth LED 13D and the fifth LED 13E in order from the top.
  • the sixth LED 13F, the three LEDs 13 forming the left column are the seventh LED 13G, the eighth LED 13H, and the ninth LED 13I from the top
  • the three LEDs 13 forming the left column are the tenth LED 13J and the eleventh LED 13K from the top.
  • the twelfth LED 13L The subscripts A to L are added to the reference numerals when distinguishing the LEDs 13, and the subscripts are not attached to the reference signs when collectively referring to them without distinction.
  • Each LED group 30 is composed of four LEDs 13 adjacent in the vertical direction (Y direction) and the horizontal direction (X direction).
  • the upper right four LEDs 13 (first LED 13A, second LED 13B, fourth LED 13D, fifth LED 13E) shown in FIG. 7 constitute the first LED group 30A
  • the lower right four LEDs 13 (second LED 13B, 3LED13C, 5th LED13E, 6th LED13F) constitutes the 2nd LED group 30B
  • 4 LED13 (7th LED13G, 8th LED13H, 10th LED13J, 11th LED13K) on the upper left of the figure constitutes the 3rd LED group 30C
  • Four LEDs 13 (8th LED 13H, 9th LED 13I, 11th LED 13K, 12th LED 13L) constitute 4th LED group 30D.
  • the subscripts A to D are attached to the reference numerals when distinguishing the LED groups 30, and the subscripts are not attached to the reference signs when referring collectively without distinction.
  • the second LED 13B and the fifth LED 13E are included in both the first LED group 30A and the second LED group 30B, whereas the first LED 13A and the fourth LED 13D are included only in the first LED group 30A, and the third LED 13C and The sixth LED 13F is included only in the second LED group 30B.
  • the eighth LED 13H and the eleventh LED 13K are included in both the third LED group 30C and the fourth LED group 30D, whereas the seventh LED 13G and the tenth LED 13J are included only in the third LED group 30C, and the ninth LED 13I and The twelfth LED 13L is included only in the fourth LED group 30D.
  • each LED group 30 is associated with a cooling body 20 located approximately in the center of each LED group 30.
  • the first cooling body 20A is located approximately in the center of the first LED group 30A
  • the second cooling body 20B is located approximately in the center of the second LED group 30B
  • the third LED group 30C is the third cooling body 20C
  • what is positioned approximately in the center of the fourth LED group 30D is the fourth cooling body 20D.
  • the subscripts A to D are added to the reference numerals when distinguishing the cooling bodies 20, and the subscripts are not attached to the reference numerals when collectively referring to them without distinction.
  • the four power lines 32 connected to each of the LEDs 13 (the first LED 13A, the second LED 13B, the fourth LED 13D, and the fifth LED 13E) constituting the first LED group 30A open and close the first cooling body 20A.
  • the cooling body control unit 44 that drives the valve 21a is connected in parallel via a diode D and a resistor R. Therefore, when any one of the LEDs 13 constituting the first LED group 30A is driven, the on-off valve 21a of the first cooling body 20A is driven by the cooling body control unit 44 in conjunction with the driving, and the first cooling body 20A is driven. Cooling by is performed.
  • the four power lines 32 connected to each of the LEDs 13 (second LED 13B, third LED 13C, fifth LED 13E, sixth LED 13F) constituting the second LED group 30B are cooling for driving the on-off valve 21a of the second cooling body 20A.
  • the body controller 44 is connected in parallel via a diode D and a resistor R. Therefore, when any one of the second LED groups 30 is driven, the on-off valve 21a of the second cooling body 20B is driven by the cooling body control unit 44 in conjunction with the driving, and cooling by the second cooling body 20B is performed. It has come to be.
  • any one of the LEDs 13 constituting the LED group 30 is driven, and accordingly, the third cooling body 20C and the fourth cooling body 20D are linked. Cooling is performed.
  • the second LED 13B and the fifth LED 13E are included in both the first LED group 30A and the second LED group 30B, when either the second LED 13B or the fifth LED 13E is driven,
  • the on-off valves 21a and 21a of both the first cooling body 20A and the second cooling body 20B are driven by the cooling body control units 44 and 44 so that the cooling by the first cooling body 20A and the second cooling body 20B is performed.
  • the eighth LED 13H and the eleventh LED 13K are redundantly included in both the third LED group 30C and the fourth LED group 30D.
  • the flow regulating valve is used as the on-off valve 21a, when a plurality of LEDs 13 are associated with one cooling body 20, according to the number of LEDs 13 that are lit,
  • the on-off valve (flow rate adjusting valve) 21a adjusts the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20, whereby the cooling performance (cooling power) of the cooling body 20 can be varied.
  • the LED 13 is associated with the first LED group 30A.
  • the cooling body control unit 44 can drive the opening / closing valve 21a so that the opening / closing valve (flow rate adjusting valve) 21a of the first cooling body 20A is opened at a 1/4 degree of opening relative to the full opening.
  • the cooling body control unit 44 can drive the opening / closing valve 21a so that the opening / closing valve (flow rate adjusting valve) 21a of the first cooling body 20A is opened at an opening of 1/2.
  • the cooling body control unit 44 can drive the opening / closing valve 21a so that the opening / closing valve (flow rate adjusting valve) 21a of the first cooling body 20A is opened at an opening of 3/4 with respect to the full opening.
  • the first cooling body associated with the first LED group 30A can drive the on-off valve 21a so that the 20A on-off valve (flow rate adjusting valve) 21a is fully opened.
  • the first cooling body 20A associated with the first LED group 30A can drive the on-off valve 21a so as to fully close the on-off valve (flow rate adjusting valve) 21a.
  • the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20 associated with the LED 13 is increased accordingly. It is also possible to actively cool the LED 13 that has generated more heat as its brightness is increased.
  • the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20 can be increased or decreased in accordance with the number of LEDs 13 to be lit among the plurality of LEDs 13 thus associated and the brightness of the LEDs 13 being increased, the generated LEDs 13 can be efficiently removed. It can be cooled. Further, since the temperature rise of the coolant can be suppressed, the coolant can be sufficiently cooled by the radiator 22.
  • the LED control unit 43 individually controls the driving (lighting / extinguishing) of each LED 13 based on the signal input from the image signal processing unit 41. For example, as shown in FIG. 10, when the image 3a displayed on the liquid crystal display panel 3 includes a black display (dark display) region 3b and a non-black display (bright display) region 3c, non-black display is performed. While turning on each LED 13 arranged to irradiate mainly light to the area 3c (specifically, arranged so as to overlap with the non-black display area 3c in plan view), the black display area 3b Thus, it is possible to turn off (not illuminate) each LED 13 that is arranged to emit mainly light (specifically, arranged so as to overlap with the black display region 3b in plan view).
  • the LED control unit 43 controls the turning on / off of each LED 13 in accordance with the mode of the image 3a displayed on the liquid crystal display panel 3, so that the black display area 3b and the non-black display area 3c are controlled.
  • the difference in brightness can be increased, the contrast ratio in the image 3a can be improved, and the cooling body control unit 44 operates the cooling body 20 associated with the lit LED 13, while the light is turned off ( By controlling so as not to operate the cooling body 20 associated with the LED 13 that is not lit), the LED 13 that needs to be cooled can be efficiently cooled, and the utilization efficiency of the coolant can be improved. Can be done.
  • the LED control unit 43 controls the driving (lighting / extinguishing) of the plurality of LEDs 13, and the cooling body control unit 44 controls the associated cooling bodies 20 based on the driving of the LEDs 13. It is possible to control the driving of the on-off valve 21a, that is, the cooling operation of the LED 13 due to the flow of the coolant through the cooling body 20. Therefore, for example, the on / off valve of the cooling body 20 associated with the lit LED 13 is driven to cool the LED 13 by the cooling body 20, and the on / off valve of the cooling body 20 associated with the unlit LED 13. It is possible to control that the LED 13 is not cooled by the cooling body 20 without driving the 21a.
  • the cooling body 20 by selectively operating the cooling body 20, it is possible to selectively cool the LEDs 13 that have generated heat due to lighting, and temporarily turn off all the LEDs 13 provided in the lighting device. Regardless of this, the LED 13 that needs to be cooled can be efficiently cooled and the early deterioration of the coolant can be prevented as compared with the case where the entire LED 13 is cooled. This prevents a decrease in cooling performance due to early deterioration of the coolant, and improves the utilization efficiency of the coolant.
  • the cooling body 20 is arrange
  • the on-off valve 21 of the cooling body 20 is a flow rate adjusting valve, and is controlled by the cooling body control unit 44 so as to increase or decrease the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20 according to the driving of the associated LED 13. Therefore, for example, when a plurality of LEDs 13 are associated with one cooling body 20, the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20 is changed according to the number of lit LEDs 13.
  • the cooling performance (cooling power) of the cooling body 20 can be varied. Specifically, for example, in the case where four LEDs 13 are associated with one cooling body 20, when the number of lit LEDs 13 is one, the on-off valve 21 fully opens the valve 21b.
  • the on-off valve 21 opens the valve 21b at an opening of 3/4 with respect to full opening. Is possible. Further, when the current flowing through the LED 13 is increased in order to increase the brightness of the LED 13 than usual, the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20 is increased accordingly, and the brightness is increased accordingly. Accordingly, it is possible to actively cool the LED 13 that has generated more heat.
  • the flow rate of the coolant flowing through the cooling body 20 can be increased / decreased according to the number of the LEDs 13 to be lit up and the brightness of the LEDs 13 increased, it is possible to efficiently cool the heated LED 13. is there. Further, since the temperature rise of the coolant can be suppressed, the coolant can be sufficiently cooled by the radiator 22.
  • the cooling body 20 is disposed on the back surface 14c on the opposite side of the housing surface 14b of the chassis 14, the vicinity of the cooling body 20 in the chassis 14 is cooled. Therefore, the cooling body 20 in the chassis 14 is cooled. The LED 13 is indirectly cooled through the vicinity. Further, since the LED 13 and the cooling body 20 do not exist on the same side with respect to the chassis 14, it is easy to install the LED 13 and the cooling body 20. Furthermore, since the cooling body 20 is disposed with the heat conductive sheet 15 interposed on the back surface 14 c of the chassis 14, the heated LED 13 can be efficiently cooled by the cooling body 20.
  • the display panel 3 which has the area
  • an image signal processing unit 41 that processes a signal related to an image
  • a display panel control unit 42 that controls driving of the display panel 3 based on an output signal from the image signal processing unit 41
  • the LED control unit 43 and the cooling body control unit 44 are configured to control the driving of the on-off valve 21 of the LED 13 and the cooling body 20 based on the output signal from the image signal processing unit 41.
  • the LED control unit 43 controls the driving of the LED 13 based on the output signal from the image signal processing unit 41, for example, as shown in FIG. While the LED 13 corresponding to a region other than the black display region 3b (non-black display region 3c) is turned on in the image 3a displayed at, the LED 13 corresponding to the black display region 3b can be turned off (not lit). Thereby, the contrast characteristic in the image 3a can be improved.
  • the cooling body control unit 44 controls the operation of the cooling body 20 by the cooling body control unit 44 based on the output signal from the image signal processing unit 41, while operating the cooling body 20 associated with the lit LED 13, By not operating the cooling body 20 associated with the LED 13 that is turned off (non-lighted), the LED 13 that needs to be cooled can be efficiently cooled, and the utilization efficiency of the coolant can also be improved.
  • the configuration in which one cooling body 20 is associated with four LEDs 13 has been described.
  • the configuration in which one cooling body 20 is associated with one LED 13 or 2 A configuration in which one cooling body 20 is associated with one LED 13 or a configuration in which one cooling body 20 is associated with five or more LEDs 13 may be used.
  • the configuration in which the cooling body 20 is disposed on the back surface 14c of the bottom plate 14a of the chassis 14 opposite to the housing surface 14a has been described, but the configuration in which the cooling body 20 is disposed on the housing surface 14a of the chassis 14, that is, the LED board 12
  • the structure which affixed the cooling body 20 on the back surface of this may be sufficient.
  • the number of pumps 24 for supplying the coolant to each cooling body 20 and the number of radiators 22 for cooling the coolant returned from each cooling body 20 are not limited to one as in the above-described embodiment. Alternatively, a configuration may be provided in which a plurality of each is provided.

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Abstract

 LEDの冷却に供される冷却液の利用効率を向上させることができる照明装置を提供すること。 複数個のLED13と、該複数個のLED13が縦横に配置される収容面14bを有するシャーシ14と、該シャーシ14においてLED13の配置に対応付けた位置にそれぞれ配置され、内部に冷却液の流れる流路20aと該流路20aを開閉するための開閉弁21を有する複数の冷却体20と、冷却液と空気との間で熱交換を行うラジエータ22と、冷却体20とラジエータ22に配管25,26を介して接続され、冷却液を循環させるポンプ24と、LED13の駆動を制御するLED制御部43と、LED13の駆動に基づき該LED13に対応付けられた冷却体20の開閉弁21の駆動を制御する冷却体制御部44とを備える。

Description

照明装置、表示装置およびテレビ受信装置
 本発明は、光源としてLEDを備える照明装置、この照明装置が表示パネルの背面に配された表示装置およびこの表示装置を備えるテレビ受信装置に関する。
 平面型の表示装置の例として、たとえば光透過型の液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側に照明装置が配置される。この照明装置は、光源として冷陰極管などの蛍光ランプを備え、この蛍光ランプから発せられる光の特性を調整して液晶表示パネルの背面に光を照射する装置である。照射された光は、液晶表示パネルを透過することにより、この液晶表示パネルの前面側に画像が可視状態に表示される。
 このような照明装置に組み込まれる光源としては、上述した蛍光ランプの他に、近年では、蛍光ランプよりも省電力で寿命の長い発光ダイオード(LED)が用いられるようになってきている。
 通常、LEDは、高温環境下において長時間使用されると、輝度の低下や寿命が著しく短くなってしまうことから、冷却する必要がある。例えば、下記特許文献1には、LEDを冷却する構造が開示されている。
 図11は特許文献1に記載されるLED基板とこれを備えた照明装置を示しており、(a)はLED基板の断面図、(b)は複数枚のLED基板が並列に並べられた照明装置の平面図である。
 図示されるようにLED基板201は、長尺形状を有する扁平チューブ202の上面に絶縁層203を介して複数のLED204が実装されている。この場合、図11(a)に示されるように、LED基板201の基材である扁平チューブ202の内部には、冷却液が流れる複数の流路202aが形成されており、この流路202aに冷却液を流すことで、LED204の熱を奪ってそのLED204が冷却されるようになっている。
 図11(b)に示されるように、照明装置200は、このようなLED基板201を複数枚並列に配置し、これらLED基板201の両端に各扁平チューブ202と連通するヘッダー205,206を取り付け、複数の扁平チューブ202に同時に冷却液が供給可能になっている。
 この場合、ヘッダー205,206は、冷却液を冷却する空冷式熱交換器であるラジエータ207、冷却液を流すためのピストン往復式のポンプ208、冷却液の量を確保するためのタンク209に配管210を介して連通接続されており、冷却液が、LED基板201の扁平チューブ202とラジエータ207とを循環することによってLED204の冷却が行われるようになっている。
特開2006-253205号公報
 しかしながら、上述した照明装置200では、全てのLED204の冷却を図る冷却構造であるため、全てのLED204を点灯しないで一部のLED204を点灯した場合にも、その点灯されたLED204のみならず消灯されているLED204も冷却することになっており、使用する冷却液の劣化が早まって冷却性能の低下、つまりLED204を十分に冷却できなくなるおそれがあることから、冷却液の利用効率が悪いという問題がある。
 そこで、本発明が解決しようとする課題は、LEDの冷却に供される冷却液の利用効率を向上させることができる照明装置、表示装置およびテレビ受信装置を提供することである。
 上記課題を解決するため本発明に係る照明装置は、複数個のLEDと、該複数個のLEDが縦横に配置される収容面を有するシャーシと、該シャーシにおいて前記LEDの配置に対応付けた位置にそれぞれ配置され、内部に冷却液の流れる流路と該流路を開閉するための開閉弁を有する複数の冷却体と、前記冷却液と空気との間で熱交換を行うラジエータと、前記冷却体と前記ラジエータに配管接続され、前記冷却液を循環させるポンプと、前記LEDの駆動を制御するLED制御部と、前記LEDの駆動に基づき該LEDに対応付けられた前記冷却体の開閉弁の駆動を制御する冷却体制御部とを備えることを要旨とするものである。
 このような構成の照明装置によれば、LED制御部によって複数個のLEDの駆動(点灯・消灯)を制御すると共に、冷却体制御部によってLEDの駆動に基づき対応付けられた冷却体の開閉弁の駆動、つまり冷却体に冷却液が流れることによるLEDの冷却動作を制御することができる。したがって、例えば、点灯されたLEDに対応付けられた冷却体の開閉弁を駆動してその冷却体によるLEDの冷却を行わせ、消灯されたLEDに対応付けられた冷却体の開閉弁を駆動せずその冷却体によるLEDの冷却を行わせないという制御が可能となる。
 つまり、冷却体を選択的に動作させることで、点灯に伴い発熱が生じたLEDを選択的に冷却することが可能となっており、仮に照明装置に備えられる全てのLEDをその消灯・点灯にかかわらず、LED全体を冷却するようにしたものと比べると、冷却が必要なLEDを効率的に冷却することができると共に、冷却液の早期の劣化を防止することができる。これにより冷却液の早期の劣化による冷却性能の低下が防止されると共に、冷却液の利用効率が向上する。
 この場合、前記各冷却体のそれぞれに対して、前記LEDが複数個ずつ対応付けられている構成にすれば、冷却体に対応付けられた複数個のLEDのいずれかが点灯していれば、それに連動して冷却体の開閉弁が駆動されるので、点灯したLEDの冷却を図ることができる。また、仮にLED毎に冷却体を個別に対応付けて設置した場合に比べると、冷却体の設置数を削減することができる。
 また、前記冷却体は、隣り合うLED間の略中央位置に配置されている構成にすれば、隣り合うLEDをほぼ均等に冷却することができるので、点灯したLEDを冷却体が効率的に冷却することができる。
 更に、前記冷却体の開閉弁は、流量調整弁であり、対応付けられた前記LEDの駆動に応じて該冷却体に流れる冷却液の流量を増減するように前記冷却体制御部によって制御される構成にすれば、例えば1つの冷却体に対して複数個のLEDが対応付けられている場合には、点灯したLEDの個数に応じて、冷却体に流れる冷却液の流量を開閉弁(流量調整弁)が調整することで、冷却体の冷却性能(冷却力)を可変させることができる。具体的には、例えば1つの冷却体に対して4個のLEDが対応付けられている場合において、点灯したLEDの個数が1個であるときは、開閉弁はその弁を全開に対して1/4の開度で開くようにしたり、点灯したLEDの個数が3個であるときは、開閉弁はその弁を全開に対して3/4の開度で開くようにしたりすることが可能である。また、LEDの輝度を通常よりも高くするために、そのLEDに流れる電流を増加させたときには、それに応じて冷却体に流れる冷却液の流量を通常よりも増加させ、その輝度が高くされたことに伴ってより多く発熱したLEDを積極的に冷却することも可能である。
 このように対応付けられたLEDの点灯する個数やLEDの輝度アップに応じて、冷却体に流れる冷却液の流量を増減することができるので、発熱したLEDを効率良く冷却することが可能である。また、冷却液の温度上昇も抑制することができるので、ラジエータによって冷却液を十分に冷却することが可能である。
 また、前記冷却体は、前記シャーシの収容面とは反対側の背面に配置されている構成にすれば、シャーシにおける冷却体の近傍部分が冷却されるので、このシャーシにおける冷却体の近傍部分を介してLEDが間接的に冷却される。また、シャーシに対してLEDと冷却体が同じ側に存在しないので、LEDと冷却体を設置するのが容易である。更に、前記冷却体は、前記シャーシの背面に熱伝導シートを介在させて配置されている構成にすれば、発熱したLEDを冷却体によって効率良く冷却することができる。
 上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、画像の表示を行う領域を有する表示パネルと、該表示パネルの背面側に配置される上述した照明装置とを備えていることを要旨とするものである。このような構成の表示装置によれば、照明装置のシャーシの収容面に配置された複数個のLEDが、冷却液が流れる複数の冷却体によって、各LEDの点灯・消灯に応じて個別に冷却されるようになっているので、冷却液の早期の劣化が防止されその利用効率を向上することが可能である。
 この場合、このような表示装置において、前記画像に係る信号を処理する画像信号処理部と、該画像信号処理部からの出力信号に基づき前記表示パネルの駆動を制御する表示パネル制御部とを備え、前記LED制御部および前記冷却体制御部は、前記画像信号処理部からの出力信号に基づき前記LEDおよび前記冷却体の開閉弁の駆動を制御するようにした構成にすると良い。
 このような構成の表示装置によれば、画像信号処理部からの出力信号に基づいてLED制御部によってLEDの駆動を制御することで、例えば図10に示されるように、表示する画像のうち黒表示領域以外に対応したLEDを点灯する一方で、黒表示領域に対応したLEDを消灯(非点灯)とすることができる。これにより、表示画像のコントラスト特性を向上させることができる。その上で、画像信号処理部からの出力信号に基づいて冷却体制御部により冷却体の動作を制御することで、点灯したLEDに対応付けられた冷却体を動作する一方で、消灯(非点灯)とされたLEDに対応付けられた冷却体を動作させないことで、冷却が必要なLEDについて効率的に冷却することができると共に、冷却液の利用効率も向上させることができる。
 本発明によれば、点灯に伴い発熱が生じたLEDを、冷却液が流れる冷却体によって選択的に冷却することが可能となっており、仮に照明装置に備えられる全てのLEDをその消灯・点灯にかかわらず、LED全体を冷却するようにしたものと比べると、冷却が必要なLEDを効率的に冷却することができると共に、冷却液の早期の劣化が防止されている。
本発明の一実施形態に係るテレビ受信装置の概略構成を示した分解斜視図である。 図1のテレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示した分解斜視図である。 図2の液晶表示装置を組み立てた後の要部を拡大して示した断面図である。 図3の照明装置が備えるシャーシにおけるLEDおよび冷却体の配置構成を示した平面図である。 図4の照明装置を背面側から見た平面図である。 図5の冷却体の概略構成を示した断面図である。 図5を拡大して示した平面図である。 テレビ受信装置における電気回路の構成を概略的に示したブロック図である。 LEDおよび冷却体の駆動に関する電気回路の構成を概略的に示したブロック図である。 液晶表示パネルの駆動の態様とそれに応じた照明装置の駆動の態様を模式的に示した斜視図である。 (a)は従来技術に係る冷却構造を有したLED基板の概略構成を示した断面図、(b)は(a)のLED基板を複数枚備えた照明装置の概略構成を示した平面図である。
 以下に、本発明に係る照明装置、表示装置およびテレビ受信装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。
 図1は、本実施形態に係るテレビ受信装置を模式的に示した分解斜視図である。図示されるように、テレビ受信装置100は、液晶表示装置1、チューナー101、スピーカー102と、これら液晶表示装置1、チューナー101、スピーカー102に対して電源を供給する電源基板103とを備える。これら液晶表示装置1、チューナー101、スピーカー102、電源基板103は、表側キャビネット104と裏側キャビネット105により構成される筐体に収納され、さらにスタンド106により支持される。
 図2は本実施形態に係る液晶表示装置1を模式的に示した分解斜視図、図3は、液晶表示装置1の要部を拡大して示した断面図である。図2および図3に示されるように、液晶表示装置1は、ベゼル2、液晶表示パネル3、および照明装置4を備える。
 ベゼル2は、液晶表示パネル3の周縁に被せられる額縁形状を有しており、後述する照明装置が備えるシャーシ14と共に液晶表示装置1全体の強度を確保するものである。
 液晶表示パネル3は、薄膜トランジスタ(TFT)アレイ基板とカラーフィルタ(CF)基板とからなる一対のガラス基板が所定の間隔を置いて平行に対向して貼り合わせられ、両ガラス基板間に液晶が封止された構成をなしている。
 TFTアレイ基板には複数のTFTおよび画素電極がマトリクス状に形成され、CF基板には複数のカラーフィルタがマトリクス状に形成されると共に、そのほぼ全面に共通電極が形成されており、これら画素電極と共通電極との間に印加する電圧を変化させて液晶を配向制御することで、画像を表示することができるようになっている。
 この液晶表示パネル3は、図8に示されるように、液晶表示パネル制御部42によって駆動制御されるようになっている。この場合、液晶表示パネル制御部42は、画像信号処理部41から出力された出力信号に基づいて、液晶表示パネル3に制御信号を出力して、その液晶表示パネル3の駆動を制御する。この液晶表示パネル制御部42による制御と共に、照明装置4から光が液晶表示パネル3の背面に照射されることで、液晶表示パネル3の画像表示領域に所定の画像が表示されるようになっている。また、画像信号処理部41は、アンテナ40を介してチューナー101から入力された画像信号に基づいて画像処理を行い、その画像処理された信号を液晶表示パネル制御部42などに出力する。
 照明装置4は、上述した液晶表示パネル3の背面の配置されるいわゆる直下型の照明装置(バックライト装置)である。図2および図3に示されるように照明装置4は、フレーム5、光学シート7~9、拡散板10、LED基板12およびシャーシ14を備える。フレーム5は、額縁形状を有しており、光学シート7~9および拡散板10を、この順番で上から積層させた状態でシャーシ14の周縁部に固定するためのものである。これら光学シート7~9、拡散板10は、LED基板12が備える複数のLED13から液晶表示パネル3に入射する光の特性(屈折、回折、反射等)を調整する光学部材である。
 シャーシ14は、アルミなどからなる金属製の板材を折り曲げ加工等によって浅底の箱形状に成形されており、光学シート7~9、拡散板10およびLED基板12が収容可能になっている。
 拡散板10は、平面視において長方形状を有した板状の樹脂製品であり、LED13からの光を拡散させることで、輝度分布を面内において均一にすることが可能となっており、その板厚は2~3mm程度となっている。
 3枚の光学シート7~9は、平面視において長方形状を有した薄いシート状の樹脂製品である。光学シート7~9は、上から順に例えば、厚さが0.1~0.5mm程度の偏向選択性反射シート7、レンズシート8、拡散シート9が用いられており、拡散板10の上に積み重ねられて配置される。
 拡散シート9は、拡散板10から出射される光を更に拡散させることで、輝度分布を更に均一にするためのものである。レンズシート8は、拡散シート9から出射される光を集光することで、正面輝度を高めるためのものである。偏向選択性反射シート7は、レンズシート8から出射された光が液晶表示パネル3の下側に貼り付けられた偏向板に吸収されないように選択的に反射させるためのものである。
 このように照明装置4は、光学シート7~9および拡散板10によって、各LED13から発せられる点状の光を面状の光に変換、つまりLED13の影(光源イメージ)を消して液晶表示パネル3の背面側に照射できるようになっている。尚、シャーシ4の底板14aの背面14cには、LED基板12に電源を供給するLED用電源基板17と、液晶表示パネル3を駆動するコントロール基板18が配設されている。また、シャーシ14の底板14aの背面14cには、後述する複数の冷却体20、ラジエータ22、タンク23,ポンプ24およびこれらを接続する配管25,26が配設されている。
 この場合、シャーシ14の底板14aの収容面14bには、X方向に2枚、Y方向に4枚並ぶように合計8枚のLED基板12,12,12,・・・が配置されている。このLED基板12は、図3に示されるように、アルミなどの金属製の放熱板12aを備えており、この放熱板12aの上面には絶縁層12bが形成されている。絶縁層12bの上には、LED基板12(放熱板12a)の長手方向に沿って直線状に複数個(この実施形態では4個)のLED13,13,13,13が実装されている。したがって、図4に示されるように、4個×8枚=32個のLED13が、シャーシ14の収容面14bにおいて、縦横(X方向およびY方向)にマトリクス状に配置されている。
 この場合、長尺形状を有する放熱板12aは、LED基板12の基材としての機能を有すると共に、LED13の発熱による温度上昇を抑制する機能を有しており、LED13が発した熱がシャーシ14の底板14aに伝導するように、シャーシ14の収容面14bに面接触(または密着)するように固定されている。
 図3に示されるように、LED13は、例えば青色光を発生させるLEDチップ13aを、黄色蛍光体が混合された透明樹脂で密封したパッケージ構造を有しており、LED13の上面、つまり発光面13bから白色光を放出することが可能となっている。この場合、LED21の発光面13bは、LED基板20の板面(表面)と並行になるように配置されている。
 また、LED基板12の絶縁層12bの上には、実装された各LED13に電源を供給するための図示しない配線パターンが形成されている。このLED基板12に形成された配線パターンには、図8に示されるようなLED制御部43が接続されている。このLED制御部43は、LED用電源基板17に設けられており、画像信号処理部41から入力された信号に基づいて各LED13の駆動(点灯・消灯)を個別に制御することが可能になっている。従って、LED制御部43は、液晶表示パネル2に表示される画像の態様に応じて各LED13の個別の点灯・消灯(非点灯)を制御することが可能になっている。
 例えば、図10に示されるように、液晶表示パネル3に表示される画像3aに、黒表示(暗表示)領域3bと非黒表示(明表示)領域3cとが含まれる場合には、非黒表示領域3cに対して主に光を照射可能とされる各LED13を点灯させる一方、黒表示領域3bに対して主に光を照射可能とされる各LED13を消灯(非点灯)させることが可能になっている。これにより、表示される画像3aの黒表示領域3bと非黒表示領域3cにおいてその明暗の差を大きくすることができる。つまり、黒表示領域3bの黒色をより沈み込ませることで、非黒表示領域3cにおける白色等をより際立たせて、画像3aにおけるコントラスト比を向上させることが可能になっている。
 次に、シャーシ14の底板14aの背面14cに配設される冷却体20について説明する。図3に示されるように、冷却体20は、シャーシ14の背面14cに、両面に粘着面を有する熱伝導シート15を介して貼り付け固定されている。この冷却体20は、アルミなどの金属製材料から直方体形状に成形されており、その内部には冷却液が流れる複数の流路20aが並んで形成されている。
 図6に示されるように、冷却体20の上端には、冷却液が流入する液流入口20bが開口形成されると共に、冷却体20の下端には、冷却液が流出する液流出口20cが開口形成されており、複数の流路20aは、液流入口20bと液流出口20cにそれぞれ集合するように連通されている。
 また、冷却体20は、開閉弁21を備えており、液流入口20bにその開閉弁21が接続されている。この開閉弁21の開動作によって流路20a内の冷却液を流れさせると共に、閉動作によって流路20a内の冷却液の流れを止めることが可能になっている。液流入口20bには、開閉弁21を介して供給管25が接続されると共に、液流出口20cには、リターン管26が接続されている。
 図2および図5に示されるように、複数の冷却体20は、ポンプ24に接続された供給管25に並列に配管接続されると共に、ラジエータ22に接続されたリターン管26に並列に配管接続されている。また、ラジエータ22とポンプ24はタンク23を介して配管接続されている。ポンプ24としては、冷却液を流すためのピストン往復式のポンプが適用される。また、タンク23は、冷却液の量を確保するためのリザーバータンクであり、ラジエータ22は、図示しない放熱フィンが複数設けられて冷却液と空気との間で熱交換可能な空冷式の熱交換器である。
 この場合、開閉弁21としては、図6に示されるように流量調整弁が用いられており、ステッピングモーターなどからなるモーター21aによって内部に設けられたボール弁21bの開度を全開、全開に対して1/2、1/3、1/4、全閉というように変化させることが可能になっている。これにより、冷却体20の流路20aに流れる冷却液の流量の増減(調整)が可能になっており、冷却体20の冷却性能(冷却力)を可変させることができるようになっている。
 開閉弁21のモーター21aには、図8および図9に示されるように、冷却体制御部44が接続されており、冷却体制御部44から出力される制御信号によってモーター21aは駆動されるようになっている。また、図8に示されるように、ポンプ24には、冷却体制御部44が接続されており、冷却体制御部44から出力される制御信号によってポンプ24は駆動されるようになっている。尚、ポンプ24は、図9に示される複数の冷却体制御部44のうちのいずれかから制御信号が入力されると、冷却液を供給管25に送り出す動作を開始するようになっている。尚、各冷却体20に設けられた開閉弁21の全てが閉じられている場合でも、ポンプ24による冷却液の送り出しが可能となるように、バイパス管27を介してポンプ24とラジエータ22はバイパス接続されている(図1および図5参照)。
 図8および図9に示されるように、冷却体制御部44は、LED制御部43と接続されており、LED制御部43がLED13を駆動(点灯・消灯)するのに連動してモーター21aを駆動することが可能になっている。
 このような冷却体20は、図5に示されるように、シャーシ14の背面14cにおいて、縦横(X方向およびY方向)にマトリクス状に配置されている。また、冷却体20は、シャーシ14内のLED13の配置に対応付けられた位置に配置されており、この場合、縦横(X方向およびY方向)において隣り合うLED13,13のほぼ中間位置になるように配置されている。
 より具体的には、図4および図5に示されるように、冷却体20は、縦方向(Y方向)において隣り合うLED13,13の間の領域にそれぞれ配置されているのに対し、横方向(X方向)において隣り合うLED13,13の間の領域には1つおきに間欠的に配置されている。また、冷却体20は、縦方向(Y方向)および横方向(X方向)に2個ずつ並んだ4個のLED13,13,13,13に対応付けて配置されており、その中心が対応付けられた4個のLED13,13,13,13までほぼ等距離となるように配置されている。
 次に、LED13とそのLED13に対応付けられた冷却体20との具体的な関係について図7および図9を用いて説明する。ここでは、説明の便宜上、図7に示されるように、縦方向(Y方向)に3個、横方向(X方向)に4個並んだ合計12個のLED13と、それらLED13に対応付けられた4つの冷却体20を取り上げて説明する。
 12個のLED13のうち、右端の列をなす3個のLED13が上から順に第1LED13A,第2LED13B,第3LED13Cとされ、その左側の列をなす3個のLED13が上から順に第4LED13D,第5LED13E,第6LED13Fとされ、その左側の列をなす3個のLED13が上から順に第7LED13G,第8LED13H,第9LED13Iとされ、その左側の列をなす3個のLED13が上から順に第10LED13J,第11LED13K,第12LED13Lとされる。尚、以下の説明では各LED13を区別する場合には、符号に添え字A~Lを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
 これら12個のLED13は、4つのLED群30(第1LED群30A~第4LED群30D)を構成している。各LED群30は、縦方向(Y方向)および横方向(X方向)において隣り合う4個のLED13から構成されている。
 具体的には、図7に示される右上の4個LED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)が第1LED群30Aを構成し、同図右下の4個LED13(第2LED13B,第3LED13C,第5LED13E,第6LED13F)が第2LED群30Bを構成し、同図左上の4個LED13(第7LED13G,第8LED13H,第10LED13J,第11LED13K)が第3LED群30Cを構成し、同図左下の4個LED13(第8LED13H,第9LED13I,第11LED13K,第12LED13L)が第4LED群30Dを構成している。尚、以下の説明では各LED群30を区別する場合には、符号に添え字A~Dを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
 この場合、第2LED13Bと第5LED13Eは、第1LED群30Aと第2LED群30Bとの双方に重複して含まれるのに対し、第1LED13Aと第4LED13Dは第1LED群30Aにだけ含まれ、第3LED13Cと第6LED13Fは第2LED群30Bにだけ含まれている。同様に、第8LED13Hと第11LED13Kは、第3LED群30Cと第4LED群30Dとの双方に重複して含まれるのに対し、第7LED13Gと第10LED13Jは第3LED群30Cにだけ含まれ、第9LED13Iと第12LED13Lは第4LED群30Dにだけ含まれている。
 各LED群30には、図示されるように、各LED群30のほぼ中央に位置する冷却体20がそれぞれ対応付けられている。具体的には、第1LED群30Aのほぼ中央に位置するものが第1冷却体20Aとされ、第2LED群30Bのほぼ中央に位置するものが第2冷却体20Bとされ、第3LED群30Cのほぼ中央に位置するものが第3冷却体20Cとされ、第4LED群30Dのほぼ中央に位置するものが第4冷却体20Dとされている。尚、以下の説明では各冷却体20を区別する場合には、符号に添え字A~Dを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
 図9に示されるように、第1LED群30Aを構成するLED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)のそれぞれに接続される4本の電源線32は、第1冷却体20Aの開閉弁21aを駆動する冷却体制御部44に、ダイオードDおよび抵抗Rを介して並列接続されている。したがって、第1LED群30Aを構成するLED13のいずれか1個が駆動することで、それに連動して第1冷却体20Aの開閉弁21aが冷却体制御部44よって駆動されて、第1冷却体20Aによる冷却が行われるようになっている。
 また、第2LED群30Bを構成するLED13(第2LED13B,第3LED13C,第5LED13E,第6LED13F)のそれぞれに接続される4本の電源線32は、第2冷却体20Aの開閉弁21aを駆動する冷却体制御部44に、ダイオードDおよび抵抗Rを介して並列接続されている。したがって、第2LED群30のいずれか1個が駆動することで、それに連動して第2冷却体20Bの開閉弁21aが冷却体制御部44によって駆動されて、第2冷却体20Bによる冷却が行われるようになっている。
 同様に、第3LED群30Cおよび第4LED群30Dについても、それらLED群30を構成するLED13のいずれか1個が駆動することで、それに連動して第3冷却体20Cおよび第4冷却体20Dによる冷却が行われるようになっている。
 この場合、第2LED13Bと第5LED13Eは、第1LED群30Aと第2LED群30Bとの双方に重複して含まれているので、第2LED13Bと第5LED13Eのいずれか一方が駆動すると、それに連動して第1冷却体20Aと第2冷却体20Bの双方の開閉弁21a,21aが冷却体制御部44,44によって駆動されて、第1冷却体20Aと第2冷却体20Bによる冷却が行われるようになっている。同様に、第8LED13Hと第11LED13Kは、第3LED群30Cと第4LED群30Dとの双方に重複して含まれているので、第8LED13Hと第11LED13Kのいずれか一方が駆動すると、それに連動して第3冷却体20Cと第4冷却体20Dの双方の開閉弁21a,21aが冷却体制御部44,44によって駆動されて、第3冷却体20Cと第4冷却体20Dによる冷却が行われるようになっている。
 この場合、開閉弁21aとしては、流量調整弁が用いられているので、1つの冷却体20に対して複数個のLED13が対応付けられている場合には、点灯したLED13の個数に応じて、冷却体20に流れる冷却液の流量を開閉弁(流量調整弁)21aが調整することで、冷却体20の冷却性能(冷却力)を可変させることができるようになっている。
 例えば、第1LED群30Aを構成するLED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)のうちのいずれか1個のLED13が駆動される場合には、この第1LED群30Aに対応付けられた第1冷却体20Aの開閉弁(流量調整弁)21aを全開に対して1/4の開度で開くように、冷却体制御部44はその開閉弁21aを駆動することが可能である。
 また、第1LED群30Aを構成するLED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)のうちのいずれか2個のLED13が駆動される場合には、この第1LED群30Aに対応付けられた第1冷却体20Aの開閉弁(流量調整弁)21aを全開に対して1/2の開度で開くように、冷却体制御部44はその開閉弁21aを駆動することが可能である。
 更に、第1LED群30Aを構成するLED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)のうちのいずれか3個のLED13が駆動される場合には、この第1LED群30Aに対応付けられた第1冷却体20Aの開閉弁(流量調整弁)21aを全開に対して3/4の開度で開くように、冷却体制御部44はその開閉弁21aを駆動することが可能である。
 同様に、第1LED群30Aを構成するLED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)の全てのLED13が駆動される場合には、この第1LED群30Aに対応付けられた第1冷却体20Aの開閉弁(流量調整弁)21aを全開で開くように、冷却体制御部44はその開閉弁21aを駆動することが可能である。
 そして、第1LED群30Aを構成するLED13(第1LED13A,第2LED13B,第4LED13D,第5LED13E)の全てのLED13が駆動されない場合には、この第1LED群30Aに対応付けられた第1冷却体20Aの開閉弁(流量調整弁)21aを全閉するように、冷却体制御部44はその開閉弁21aを駆動することが可能である。
 また、LED13の輝度を通常よりも高くするために、そのLED13に流れる電流を増加させたときには、それに応じてそのLED13に対応付けられた冷却体20に流れる冷却液の流量を通常よりも増加させ、その輝度が高くされたことに伴ってより多く発熱したLED13を積極的に冷却することも可能である。
 このように対応付けられた複数のLED13のうちの点灯するLED13の個数やLED13の輝度アップに応じて、冷却体20に流れる冷却液の流量を増減することができるので、発熱したLED13を効率良く冷却するこが可能である。また、冷却液の温度上昇も抑制することができるので、ラジエータ22によって冷却液を十分に冷却することが可能である。
 尚、図7および図9では、12個のLEDと、それに対応付けた4つの冷却体20とを取り上げた例について説明したが、液晶表示装置1に設置されるLED13および冷却体20の設置数およびその配置に応じて回路構成などは適宜変更可能であり、この例には限定されない。
 次に、以上説明した本実施形態の作用について説明する。図8に示されるように、アンテナ40およびチューナー101を介してテレビジョン放送信号などの画像信号が画像信号処理部41に入力されると、画像信号処理部41で画像処理された信号が液晶表示パネル制御部42とLED制御部43にそれぞれ出力される。そして、液晶表示パネル制御部42によって液晶表示パネル3の駆動が制御されると共に、LED制御部43によってLED13の駆動が制御される。これにより、照明装置4から液晶表示パネル3に光が照射されて、液晶表示パネル3に所定の画像が表示されることになる。
 LED制御部43は、画像信号処理部41から入力された信号に基づいて各LED13の駆動(点灯・消灯)を個別に制御する。例えば、図10に示されるように、液晶表示パネル3に表示される画像3aに黒表示(暗表示)領域3bと非黒表示(明表示)領域3cとが含まれる場合には、非黒表示領域3cに対して主に光を照射するような配置(具体的には、非黒表示領域3cと平面視重畳するような配置)とされた各LED13を点灯させる一方、黒表示領域3bに対して主に光を照射するような配置(具体的には、黒表示領域3bと平面視重畳するような配置)とされた各LED13を消灯(非点灯)させることが可能になっている。
 このように、LED制御部43が、各LED13の点灯・消灯を、液晶表示パネル3に表示される画像3aの態様に応じて制御することで、黒表示領域3bと非黒表示領域3cとで明暗の差を大きくさせることができ、画像3aにおけるコントラスト比を向上させることができる上に、冷却体制御部44が、点灯したLED13に対応付けられた冷却体20を動作する一方で、消灯(非点灯)とされたLED13に対応付けられた冷却体20を動作させないように制御することで、冷却が必要なLED13について効率的に冷却することができると共に、冷却液の利用効率も向上させることができるようになっている。
 以上説明した照明装置4によれば、LED制御部43によって複数個のLED13の駆動(点灯・消灯)を制御すると共に、冷却体制御部44によってLED13の駆動に基づき対応付けられた冷却体20の開閉弁21aの駆動、つまり冷却体20に冷却液が流れることによるLED13の冷却動作を制御することが可能になっている。したがって、例えば、点灯されたLED13に対応付けられた冷却体20の開閉弁を駆動してその冷却体20によるLED13の冷却を行わせ、消灯されたLED13に対応付けられた冷却体20の開閉弁21aを駆動せずその冷却体20によるLED13の冷却を行わせないという制御が可能となる。
 つまり、冷却体20を選択的に動作させることで、点灯に伴い発熱が生じたLED13を選択的に冷却することが可能となっており、仮に照明装置に備えられる全てのLED13をその消灯・点灯にかかわらず、LED13全体を冷却するようにしたものと比べると、冷却が必要なLED13を効率的に冷却することができると共に、冷却液の早期の劣化を防止することができる。これにより冷却液の早期の劣化による冷却性能の低下が防止されると共に、冷却液の利用効率が向上する。
 この場合、各冷却体20のそれぞれに対して、LED13が複数個ずつ対応付けられているので、冷却体20に対応付けられた複数個のLED13のいずれかが点灯していれば、それに連動して冷却体20の開閉弁21が駆動されるので、点灯したLED13の冷却を図ることができる。また、仮にLED13毎に冷却体20を個別に対応付けて設置した場合に比べると、冷却体20の設置数を削減することができる。
 また、冷却体20は、隣り合うLED13間の略中央位置に配置されているので、隣り合うLED13をほぼ均等に冷却することができ、点灯したLED13を冷却体が効率的に冷却することができる。
 更に、冷却体20の開閉弁21は、流量調整弁であり、対応付けられたLED13の駆動に応じて該冷却体20に流れる冷却液の流量を増減するように冷却体制御部44によって制御されるので、例えば1つの冷却体20に対して複数個のLED13が対応付けられている場合には、点灯したLED13の個数に応じて、冷却体20に流れる冷却液の流量を開閉弁(流量調整弁)21が調整することで、冷却体20の冷却性能(冷却力)を可変させることができる。具体的には、例えば1つの冷却体20に対して4個のLED13が対応付けられている場合において、点灯したLED13の個数が1個であるときは、開閉弁21はその弁21bを全開に対して1/4の開度で開くようにしたり、点灯したLED13の個数が3個であるときは、開閉弁21はその弁21bを全開に対して3/4の開度で開くようにしたりすることが可能である。また、LED13の輝度を通常よりも高くするために、そのLED13に流れる電流を増加させたときには、それに応じて冷却体20に流れる冷却液の流量を通常よりも増加させ、その輝度が高くされたことに伴ってより多く発熱したLED13を積極的に冷却することも可能である。
 このように対応付けられたLED13の点灯する個数やLED13の輝度アップに応じて、冷却体20に流れる冷却液の流量を増減することができるので、発熱したLED13を効率良く冷却するこが可能である。また、冷却液の温度上昇も抑制することができるので、ラジエータ22によって冷却液を十分に冷却することが可能である。
 また、冷却体20は、シャーシ14の収容面14bとは反対側の背面14cに配置されているので、シャーシ14における冷却体20の近傍部分が冷却されるので、このシャーシ14における冷却体20の近傍部分を介してLED13が間接的に冷却される。また、シャーシ14に対してLED13と冷却体20が同じ側に存在しないので、LED13と冷却体20を設置するのが容易である。更に、冷却体20は、シャーシ14の背面14cに熱伝導シート15を介在させて配置されているので、発熱したLED13を冷却体20によって効率良く冷却することができる。
 また、以上説明した表示装置1によれば、画像の表示を行う領域を有する表示パネル3と、該表示パネル3の背面側に配置される上述した照明装置4とを備えているので、照明装置4のシャーシ14の収容面14bに配置された複数個のLED13が、冷却液が流れる複数の冷却体20によって、各LED13の点灯・消灯に応じて個別に冷却されるようになっているので、冷却液の早期の劣化が防止されその利用効率を向上することが可能である。
 この場合、このような表示装置1において、画像に係る信号を処理する画像信号処理部41と、画像信号処理部41からの出力信号に基づき表示パネル3の駆動を制御する表示パネル制御部42とを備え、LED制御部43および冷却体制御部44は、画像信号処理部41からの出力信号に基づきLED13および冷却体20の開閉弁21の駆動を制御するようにした構成にするのが好ましい。
 このような構成の表示装置1によれば、画像信号処理部41からの出力信号に基づいてLED制御部43によってLED13の駆動を制御することで、例えば図10に示されるように、表示パネル3において表示される画像3aのうち黒表示領域3b以外(非黒表示領域3c)に対応したLED13を点灯する一方で、黒表示領域3bに対応したLED13を消灯(非点灯)とすることができる。これにより、画像3aにおけるコントラスト特性を向上させることができる。その上で、画像信号処理部41からの出力信号に基づいて冷却体制御部44によって冷却体20の動作を制御することで、点灯したLED13に対応付けられた冷却体20を動作する一方で、消灯(非点灯)とされたLED13に対応付けられた冷却体20を動作させないことにより、冷却が必要なLED13について効率的に冷却することができると共に、冷却液の利用効率も向上させることができる。
 以上、本発明に係る照明装置、表示装置およびテレビ受信装置の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。
 例えば、上述した実施の形態では、4個のLED13に対して1つの冷却体20を対応付けた構成を説明したが、1個のLED13に対して1つの冷却体20を対応付けた構成や2個のLED13に対して1つの冷却体20を対応付けた構成、更には5個以上のLED13に対して1つの冷却体20を対応付けた構成などでも良い。また、シャーシ14の底板14aの収容面14aとは反対側の背面14cに冷却体20を配置した構成について説明したが、シャーシ14の収容面14aに冷却体20を配置した構成、つまりLED基板12の背面に冷却体20を貼り付けた構成でも良い。更に、各冷却体20に冷却液を供給するポンプ24の個数や各冷却体20から戻って来た冷却液を冷却するラジエータ22の個数も上述し実施の形態のように1個ずつとせずに、それぞれ複数個ずつ備える構成でも良い。

Claims (10)

  1.  複数個のLEDと、該複数個のLEDが縦横に配置される収容面を有するシャーシと、該シャーシにおいて前記LEDの配置に対応付けた位置にそれぞれ配置され、内部に冷却液の流れる流路と該流路を開閉するための開閉弁を有する複数の冷却体と、前記冷却液と空気との間で熱交換を行うラジエータと、前記冷却体と前記ラジエータに配管接続され、前記冷却液を循環させるポンプと、前記LEDの駆動を制御するLED制御部と、前記LEDの駆動に基づき該LEDに対応付けられた前記冷却体の開閉弁の駆動を制御する冷却体制御部とを備えることを特徴とする照明装置。
  2.  前記各冷却体のそれぞれに対して、前記LEDが複数個ずつ対応付けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3.  前記冷却体は、隣り合うLED間の略中央位置に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の照明装置。
  4.  前記冷却体の開閉弁は、流量調整弁であり、対応付けられた前記LEDの駆動に応じて該冷却体に流れる冷却液の流量を増減するように前記冷却体制御部によって制御されることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の照明装置。
  5.  前記冷却体は、前記シャーシの収容面とは反対側の背面に配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の照明装置。
  6.  前記冷却体は、前記シャーシの背面に熱伝導シートを介在させて配置されていることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。
  7.  画像の表示を行う領域を有する表示パネルと、該表示パネルの背面側に配置される請求項1から6のいずれか一項に記載の照明装置とを備えていることを特徴とする表示装置。
  8.  前記画像に係る信号を処理する画像信号処理部と、該画像信号処理部からの出力信号に基づき前記表示パネルの駆動を制御する表示パネル制御部とを備え、前記LED制御部および前記冷却体制御部は、前記画像信号処理部からの出力信号に基づき前記LEDおよび前記冷却体の開閉弁の駆動を制御するようにしたことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
  9.  前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封止してなる液晶表示パネルであることを特徴とする請求項7または8に記載の表示装置。
  10.  請求項7から9のいずれか一項に記載の表示装置を備えていることを特徴とするテレビ受信装置。
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