WO2012026174A1 - 空冷ファン、照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 - Google Patents

空冷ファン、照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 Download PDF

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cooling fan
motor
air cooling
opening
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達朗 黒田
西尾 和康
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シャープ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • F04D25/0633Details of the magnetic circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/068Mechanical details of the pump control unit
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133382Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell
    • G02F1/133385Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell with cooling means, e.g. fans

Definitions

  • the present invention relates to an air cooling fan in which lead wires are soldered to a control circuit board of a motor, an illumination device including the air cooling fan, a display device including the illumination device, and a television receiver including the display device.
  • Display devices such as liquid crystal displays and plasma displays generally generate heat during image display.
  • the liquid crystal display since the liquid crystal element itself does not emit light, an image is displayed using light emitted from an illumination device (so-called backlight).
  • This illuminating device includes an LED (Light Emitting Diode), a fluorescent tube such as a cold cathode tube as a light source, and generates heat when the light source emits light. This heat is mainly generated from the light source itself and the circuit board that controls the light source.
  • the element itself serves as a light source and generates heat while emitting light and displaying an image.
  • the display device If the display device generates heat and the temperature becomes too high, the operation of electronic components and the like existing inside the display device becomes unstable, and the optical sheet and other members existing inside the display device are deformed, causing a display defect. It becomes.
  • Patent Document 1 describes an illumination device using an LED as a light source.
  • a heat sink and an air cooling fan disposed on the heat sink are provided on the rear side of the lighting device, and heat generated from the lighting device is dissipated to the outside using the heat sink and the air cooling fan. (See, for example, FIG. 11 of Patent Document 1).
  • the air cooling fan includes a circuit board on which electronic components such as a drive IC are mounted. In addition to the electronic component, a lead wire soldered at the end for supplying power from an external power source is attached to the circuit board.
  • the circuit board in the air cooling fan is usually covered with a plastic lid, and the electronic components on the circuit board are not exposed.
  • a hole through which the lead wire having a terminal soldered to the edge side of the circuit board is led out to the outside of the lid An opening
  • the soldered portion of the lead wire is exposed from this hole.
  • An object of the present invention is to provide an air cooling fan that can reliably prevent destruction of an electric circuit caused by static electricity falling on a lead wire soldered to a motor control circuit board, an illumination device including the air cooling fan, and the illumination device.
  • a display device and a television receiver including the display device are provided. This is intended to achieve safe and stable use of the lighting device, display device, and television receiver.
  • the gist of the air-cooling fan according to the present invention is that a motor having a shaft protruding from one end, a rotor blade supported by the shaft and having the shaft as a rotating shaft, disposed on the other end side of the motor, and a surface A circuit board for controlling driving of the motor; and supporting the motor so that the circuit board is disposed on the upper side and surrounding the motor and the rotor blade. And a non-conductive lid that covers the circuit board having an opening through which the lead wire is passed, wherein the opening is soldered to the lead wire. It is not provided in the vicinity of the attached end, but provided in a place away from the end.
  • the end of the lead wire is soldered on the edge side of the circuit board, and the lid has the opening at substantially the center.
  • the space between the circuit board and the lid is filled with an insulating material.
  • the circuit board has a conductive projection grounded at a position corresponding to a position directly below the opening.
  • the lighting device of the present invention includes a box-shaped chassis that houses a light source, a heat dissipating unit disposed on the outer surface of the bottom of the chassis, and a configuration in which the above-described air cooling fan is disposed on the heat dissipating unit.
  • the gist is to do.
  • a display device including such a lighting device and a display panel that performs display using light from the lighting device is conceivable.
  • a television receiver including such a display device can be considered as a product.
  • the soldering position of the lead wire soldered to the motor control circuit board and the opening position where the lead wire is drawn to the outside are distant (deviation).
  • the display device provided with this illuminating device, and the television receiver provided with this display device destruction by the static electricity of an air cooling fan is reliably prevented.
  • FIG. 8 is a plan view schematically illustrating a configuration of a circuit board included in the air cooling fan illustrated in FIG. 7.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • the display device 1 is a so-called liquid crystal display device (liquid crystal display), a liquid crystal display panel 2 that displays an image on the front surface, and an illumination device that emits light toward the back surface of the liquid crystal display panel 2 (so-called backlight). 3) A frame-like bezel 4 or the like covering the periphery of the liquid crystal display panel 2 is provided.
  • the display device 1 has a substantially rectangular shape as a whole when viewed in plan, and FIG. 1 shows a cross section of the display device 1 in the short direction.
  • the illumination device 3 is a direct type backlight using a cold cathode tube as a light source 5.
  • the illumination device 5 mainly includes a chassis 6, a reflection sheet 7, optical sheets 8, a frame 9, a heat radiating unit 10, an air cooling fan 11, and a cabinet (back side cabinet) 12.
  • an illumination device of an edge light (side light) type may be used instead of the direct type as in the present embodiment.
  • the chassis 6 includes a shallow bottom box, and includes a substantially rectangular bottom plate 61 and a wall plate 62 erected on the periphery of the bottom plate 61 so as to surround the bottom plate 61.
  • the chassis 6 is formed by bending a metal plate material such as aluminum.
  • a reflection sheet 7, a cold cathode tube (light source) 5, and optical sheets 8 are stored in the box-shaped chassis 6, a reflection sheet 7, a cold cathode tube (light source) 5, and optical sheets 8 are stored.
  • the reflection sheet 7 is laid so as to cover the inner surface 63 of the bottom plate 61 made of a white foamed resin sheet (for example, a foamed polyethylene terephthalate sheet).
  • a plurality of cold cathode tubes as the light source 5 are provided, and the cold cathode tubes are arranged in parallel in the chassis 6.
  • Each cold-cathode tube is disposed in the chassis 6 so as to be parallel to the bottom plate 61 (reflective sheet 7) above the reflective sheet 7.
  • Each cold cathode tube is supported by a light source holder (not shown) placed on the bottom plate 61.
  • a light source holder not shown placed on the bottom plate 61.
  • an LED, a hot cathode tube, or the like may be used as the light source 5.
  • optical sheets 8 are disposed so as to cover the light source (cold cathode tube) 5.
  • the optical sheets 8 are sheet-like members that adjust the characteristics of light emitted from the light source 5, and are usually used by laminating a plurality of sheets. Specific examples of the sheet used for the optical sheets 8 include a diffusion sheet and a lens sheet.
  • the optical sheets 8 are supported by an optical sheet holder (not shown) placed on the bottom plate 61.
  • the frame 9 is a frame-like member having an opening inside, and is attached to the chassis 6 so as to cover the tip of the wall plate 62.
  • the frame 9 is obtained by processing a known member such as a metal material or a plastic material into a predetermined shape, for example.
  • the liquid crystal display panel 2 is placed on the upper side of the frame 9 while being attached to the chassis 6.
  • the heat radiating portion 10 is made of a material having excellent thermal conductivity such as aluminum, and a plurality of the heat radiating portions 10 are provided on the back surface 64 side of the chassis 6.
  • the external shape of the heat radiation part 10 in this embodiment is a substantially rectangular parallelepiped, and a plurality of elongated grooves are formed on the surface.
  • the heat radiation part 10 improves the heat radiation efficiency by this groove.
  • the heat radiating portion 10 is fixed to the chassis 6 along a short direction of the display device 1 by fixing means (for example, screws) not shown.
  • the air cooling fan 11 is disposed on the upper side of the heat radiating unit 10 (the lower side of the heat radiating unit 10 in FIG. 1). Here, the air cooling fan 11 will be further described with reference to FIGS.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the air cooling fan.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the configuration of the circuit board.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the configuration of the air cooling fan.
  • the air cooling fan 11 is fixed on the heat radiating portion 10 in which a plurality of grooves 10 a are formed.
  • the air cooling fan 11 mainly includes a motor 111, a rotor blade 112, a circuit board 113, a housing 114, and a lid 115.
  • the circuit board 113 controls driving of the motor 111 and the like, and is disposed on the other end side of the motor 111. That is, the circuit board 113 is disposed above the motor 111 in the housing 114 so as to cover the motor 111. As shown in FIG. 3, the circuit board 113 has a substantially disk shape as a whole. On the circuit board 113, a drive IC 113 a constituting a drive circuit of the motor 111, a chip resistor (not shown), a chip capacitor ( Electronic parts such as (not shown) are mounted. A conductive pattern (not shown) is formed on the circuit board 113, and electronic components are electrically connected to each other through the conductive pattern. As shown in FIG.
  • lead wires 113 b and 113 c connected to an external power source or the like are attached to the edge side of the circuit board 113.
  • These lead wires 113b and 113c are each formed by coating a conductive wire with an insulating material, and the respective ends 113d and 113c are soldered to the circuit board 113.
  • the lid 115 has a cylindrical shape that covers the substantially disc-shaped circuit board 113 and is made of a non-conductive plastic material.
  • the lid 115 includes a substantially circular ceiling 115a and a cylindrical peripheral wall 115b extending downward from the periphery of the ceiling 115a.
  • An opening 115c is provided substantially at the center of the ceiling 115a, and the lead wires 113b and 113c are drawn out through the opening 115c. Note that the upper portions of the lead wires 113b and 113c above the ends 113d and 113c are covered with a ceiling 115a of the lid 115.
  • the size of the opening 115c is appropriately set according to the thickness of the lead wires 113b and 113c to be passed.
  • the opening 115c is preferably as small as possible, although it is necessary to ensure the size through which the lead wires 113b and 113c pass. It is preferable that the opening 115c is set to be small so that the circuit board 113 cannot be seen from the opening 115c of the lid 115 as much as possible.
  • a plurality of support portions 117 extending radially outward are provided around the lid 115. These support portions 117 are connected to a frame-shaped member 118 that is placed on and fixed to the tip of the peripheral wall 114 b of the housing 114. That is, the frame member 118 is fixed to the upper end portion of the housing 114 with a screw or the like, so that the lid 115 is fixed in a state of being covered with the circuit board 113.
  • the lead wires 113b and 113c drawn out to the outside are arranged along one support portion 117.
  • the support portion 117 and the lid 115 are made of the same kind of plastic material and are integrally molded. Note that a gap (space) 115 d exists between the ceiling 115 a of the lid 115 and the circuit board 113.
  • the cabinet 12 is formed of a shallow container that covers the chassis 6 from the back surface (outer surface) 64 side of the bottom plate 61.
  • the cabinet 12 includes a bottom plate 121 that covers the back surface 64 side of the chassis 6, and a peripheral wall 122 that stands on the periphery of the bottom plate 121 and covers the chassis 6 and the peripheral end surfaces of the bezel 4.
  • the cabinet 12 is made of, for example, a plastic material and is non-conductive.
  • the bottom plate 121 of the cabinet 12 is disposed so as not to come into direct contact with the air cooling fan 11 provided on the heat radiating unit 10.
  • the bottom plate 121 is provided with a plurality of vent holes 123. Some vent holes 123 are arranged directly above the air cooling fan 11 (just below in FIG. 1).
  • the portion surrounded by a broken line corresponds to the portion where the vent hole 123 is arranged.
  • three elongated vent holes 123 are arranged above one air-cooling fan 11 so as to be parallel to each other.
  • the end portions 113 d and 113 e of the lead wires 113 b and 113 c are covered with the ceiling a of the lid 115. That is, the end portions 113d and 113e are not seen from the vent hole 123.
  • the liquid crystal display panel 2 is formed by bonding two glass substrates so as to sandwich a liquid crystal material (liquid crystal layer).
  • One glass substrate is a TFT (thin film transistor) substrate, and the other glass substrate is a CF (color filter) substrate.
  • the liquid crystal display panel 2 receives the planar light emitted from the illumination device 3 on the back surface (back surface) 21 and displays an image on the front surface (front surface) 22 using the light.
  • the liquid crystal display panel 2 is electrically connected to a control board (not shown) provided on the back side of the lighting device 3, and the liquid crystal display panel 2 is driven using the control board.
  • the bezel 4 has a larger frame shape than the frame 9 and covers the periphery of the liquid crystal display panel 2 placed on the frame 9.
  • the bezel 4 is fixed between the liquid crystal display panel 2 and the frame 9.
  • the bezel 4 is fixed to the chassis 6 and ensures the strength of the entire display device 1 together with the chassis 6.
  • the bezel 4 can be obtained by processing a known member such as a metal material or a plastic material into a predetermined shape.
  • the circuit board 113 that is most susceptible to static electricity in the air cooling fan 11 is covered with a non-conductive plastic lid 115 (ceiling 115a).
  • the drive IC 113 a on the circuit board 113 is mounted so as to be out of the central portion of the disk-shaped circuit board 113. That is, the drive IC 113a is mounted on the circuit board 113 so as not to be exposed from the opening 115c provided in the lid 115 when viewed in plan as shown in FIG.
  • the end portions 113d and 113e of the lead wires 113d and 113c are also covered with the lid 115.
  • the end portions 113d and 113e are arranged at locations away from the opening 113.
  • the air cooling fan 11 is covered with a non-conductive cabinet 12.
  • a slight gap is formed between the bottom plate 121 of the cabinet 12 and the air cooling fan 11.
  • the bottom plate 121 of the cabinet 12 is provided with an elongated groove-shaped vent hole 123. Some vent holes 123 are arranged directly above the air cooling fan 11.
  • the display device 1 of this embodiment is used for a television receiver, for example.
  • a television receiver according to an embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing a schematic configuration of the television receiver according to the embodiment.
  • the television receiver 200 includes a display device 1, a tuner 201, a loudspeaker 202, a power source 203, a front cabinet 204, a back cabinet 12, and a support member 206.
  • the back cabinet 12 is a part of the display device 1.
  • the television receiver 200 includes the display device 1 including the illumination device 3.
  • the tuner 201 generates an image signal and an audio signal of a predetermined channel from the received radio wave.
  • a conventional general terrestrial tuner analog terrestrial tuner, digital terrestrial tuner, or both
  • BS tuner BS tuner
  • CS tuner CS tuner
  • the loudspeaker 202 emits a sound based on the sound signal generated by the tuner 201.
  • a general speaker or the like can be applied to the sound amplifying means 202.
  • the power source 203 supplies power to the display device 1, the tuner 201, the loudspeaker 202, and the like.
  • the display device 1, the tuner 201, the loudspeaker 202, and the power source 203 are sandwiched between the front side cabinet 204 and the back side cabinet 12 and housed in these.
  • the display device 1 and the like housed in the front cabinet 204 and the back cabinet 12 are supported by a support member (so-called stand) 206.
  • the television receiver 200 of the present embodiment includes the air cooling fan 11, destruction due to static electricity is surely prevented.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of an air cooling fan 11A according to another embodiment.
  • this air cooling fan 11A a gap (space) 115d on the circuit board 113 of the air cooling fan 11 shown in FIG.
  • the end portions 113e and 113d on the circuit board 113 are more reliably protected from static electricity. Also good.
  • the insulating material 14 for example, a hot bond made of an epoxy resin can be used.
  • the insulating material 14 may be applied onto the circuit board 113 before the lid 115 is attached to the housing 114, or after the lid 115 is attached to the housing 114, the insulating material 14 is injected from the opening 115c to provide the circuit board. It may be applied on 113.
  • a layer made of an insulating material may be formed using an insulating (non-conductive) resin other than an epoxy resin.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an air cooling fan 11B according to still another embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the configuration of the circuit board provided in the air cooling fan shown in FIG.
  • This air cooling fan 11B is obtained by providing conductive protrusions 15 on a circuit board 113 of the air cooling fan 11 shown in FIG.
  • the conductive protrusion 15 is a protrusion made of a conductive material such as aluminum, for example, and is provided at a substantially central portion of the circuit board 113.
  • the shape of the conductive protrusion 15 is substantially a cone, and the size of the conductive protrusion 15 is within the space 115d. As shown in FIG.
  • a ground line 16 is connected to the conductive protrusion 15.
  • a part of the ground line 16 is formed on the circuit board 113.
  • the ground line 16 further extends from the circuit board 113, and an end portion (not shown) is grounded to the chassis 6 of the display device 1.
  • the chassis 6 is made of aluminum and has conductivity.
  • the end of the ground line 16 is bonded and fixed to the chassis 6 using a conductive adhesive or the like.
  • the ground line 16 is dedicated to the conductive protrusion 15 and is not electrically connected to other electronic components.
  • an aluminum tape can be used as the ground line 16, for example.

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Abstract

 静電気による破壊が確実に防止される空冷ファン等の提供。 本発明の空冷ファンは、一端からシャフト(111a)が突出したモータ(111)と、シャフト(111a)に支持されシャフト(111a)を回転軸とする回転翼(112)と、モータ(111)の他端側に配設され、表面上に末端が半田付けされたリード線(113b)及び(113c)を有し、モータ(111)の駆動を制御する回路基板(113)と、回路基板(113)が上側に配置されるようにモータ(111)を支持しかつモータ(111)及び回転翼(112)を囲むように収納する筒状のハウジング(114)と、リード線(113b)等を通す開口部(115c)を有する回路基板(113)に被せられる非導電性の蓋(115)とを備える。開口部(115c)を、リード線(113b)等の半田付けされた末端(113d)等の近傍に設けずに、その末端(113d)から離れた個所に設ける。

Description

空冷ファン、照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
 本発明は、モータの制御回路基板にリード線が半田付けされている空冷ファン、及びこの空冷ファンを備える照明装置、この照明装置を備える表示装置、及びこの表示装置を備えるテレビ受信装置に関する。
 液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示装置は、一般的に、画像表示時に熱を発生する。液晶ディスプレイは、液晶素子自体は発光しないため、照明装置(所謂、バックライト)から発せられる光を利用して画像を表示させている。この照明装置は、LED(Light Emitting Diode)、冷陰極管等の蛍光管等を光源として含み、その光源が光を発する際に、熱も発生する。この熱は、主として、光源自身及び光源を制御する回路基板等から発生する。また、プラズマディスプレイは、その素子自体が光源となり、自ら発光して画像を表示しつつ、熱を発生する。
 表示装置が発熱して、温度が高くなりすぎると、表示装置内部に存在する電子部品等の動作が不安定になり、またその内部に存在する光学シート等の部材が変形し、表示不良の原因となる。
 表示装置等の高温化を防止する技術としては、例えば、特許文献1の特開2005-316337号公報に示されるものがある。特許文献1には、LEDを光源とする照明装置が記載されている。この照明装置の背面側には、ヒートシンクと、このヒートシンク上に配設される空冷ファンが備えられており、照明装置から発生した熱を、ヒートシンク及び空冷ファンを利用して、外部へ放散している(特許文献1の図11等参照)。
 近年、照明装置を備える表示装置は薄型化の傾向にあり、空冷ファンと、この空冷ファンを覆うために表示装置に取り付けられるキャビネット(ケーシング)との間隔が狭くなっている。このキャビネットには、通常、通気孔が設けられており、この通気孔を利用して、内部の空気と、外部の空気とが入れ換えられている。
特開2005-316337号公報 特開2007-209091号公報
 ところで、外部で発生した静電気が、前記キャビネットの通気孔を通って空冷ファンに向かって入り込むことがある。このような静電気(所謂、静電気放電)は、静電気を帯びた使用者が表示装置に触れた場合等に発生し、空冷ファンの故障の原因となっている。空冷ファンには、ドライブIC等の電子部品が実装された回路基板が備えられている。この回路基板には、前記電子部品以外に、外部電源から電力を供給等するための、末端が半田付けされたリード線が取り付けられている。
 空冷ファンにおける回路基板には、通常、プラスチック製の蓋が被せられており、回路基板上の電子部品等は、露出していない。しかしながら、特許文献2の特開2007-209091号公報に示されるように、前記蓋の縁側には、前記回路基板の縁側に末端が半田付けされた前記リード線を外部へ引き出すために通す孔(開口部)が設けられており、この孔からリード線の半田付け部分が露出している。この露出したリード線の半田付け部分に、外部から飛来した静電気が落ちると、リード線と電気的に接続している電子部品(特に、ドライブIC)等が破壊され、問題となっている。
 近年、表示装置は、大型化の傾向にある。その為、搬送時等において表示装置を包装するためのプラスチック製の容器(又はシート)も大きくなり、そして、箱に表示装置を収納する際、表示装置と共に収納される緩衝材(発泡スチロール等)も大きくなる。このような大きな包装容器(又はシート)、緩衝材等のプラスチック製品を、表示装置から取り外す際に、大きな静電気が発生する場合がある。このようにして発生した大きな静電気が、空冷ファンに向かって放電すると、空冷ファンが故障する虞があり、問題となっている。
 本発明の目的は、モータ制御回路基板に半田接続されたリード線に静電気が落ちることによる電気回路の破壊が確実に防止される空冷ファン、及びこの空冷ファンを備える照明装置、この照明装置を備える表示装置、及びこの表示装置を備えるテレビ受信装置を提供することである。これにより照明装置や表示装置、テレビ受信装置の安全・安定した使用を達成せんとするものである。
 本発明に係る空冷ファンの要旨とするところは、一端からシャフトが突出したモータと、前記シャフトに支持され前記シャフトを回転軸とする回転翼と、前記モータの他端側に配設され、表面上に末端が半田付けされたリード線を有し、前記モータの駆動を制御する回路基板と、前記回路基板が上側に配置されるように前記モータを支持しかつ前記モータ及び前記回転翼を囲むように収納する筒状のハウジングと、前記リード線を通す開口部を有する前記回路基板に被せられる非導電性の蓋と、を備える空冷ファンであって、前記開口部を、前記リード線の半田付けされた末端の近傍に設けずに、その末端から離れた個所に設けたことにある。
 この場合、前記回路基板は、その縁側において前記リード線の末端が半田付けされ、前記蓋は、その略中央において前記開口部を有することが好適である。
 また、前記回路基板と前記蓋との間が絶縁材料で充填されているのが良い。
 そして、前記開口部から絶縁材料を注入するようにするとよい。
 さらに、前記開口部の真下に対応する個所に、前記回路基板が接地された導電性突起を有すると更に良い。
 本発明の照明装置は、光源を収納する箱状のシャーシと、前記シャーシにおける底の外表面上に配設される放熱部と、前記放熱部上に上記した空冷ファンが配設された構成とすることを要旨とする。
 更に、このような照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置が考えられる。
 さらにこのような表示装置を含むテレビ受信装置が製品として考えられる。
 本発明の空冷ファンによれば、モータの制御回路基板に半田付けされているリード線のその半田付け位置と、そのリード線が外部に引き出される開口部位置とが離れている(ずれている)ことにより静電気がその開口部を介してリード線の半田付け位置に落ちることが回避され、静電気による電気制御回路の破壊が確実に防止される。そして、このこの空冷ファンを備える照明装置、この照明装置を備える表示装置、及びこの表示装置を備えるテレビ受信装置についても、空冷ファンの静電気による破壊が確実に防止される。
本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を模式的に表した断面図である。 図1に示される空冷ファンの構成を模式的に表した断面図である。 その空冷ファンに設けられる回路基板の構成を模式的に表した平面図である。 上記空冷ファンの構成を模式的に表した平面図である。 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模式的に表した分解斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る空冷ファンの構成を模式的に表した断面図である。 更に本発明の他の実施形態に係る空冷ファンの構成を模式的に表した断面図である。 図7に示される空冷ファンが備える回路基板の構成を模式的に表した平面図である。
 以下、図面を参照しつつ、本発明に係る表示装置等の実施形態を説明する。ただし、本発明は、本明細書に例示する実施形態に限定されるものではない。また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有するものについては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する場合がある。
〔表示装置〕
 図1は、本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を模式的に表した断面図である。この表示装置1は、所謂、液晶表示装置(液晶ディスプレイ)であり、前面に画像を表示させる液晶表示パネル2、この液晶表示パネル2の背面に向けて光を照射する照明装置(所謂、バックライト)3、液晶表示パネル2の周縁に被せられる枠状のベゼル4等を備える。表示装置1は、平面視した際、全体として略矩形状であり、図1には、短手方向における表示装置1の断面が示されている。
 照明装置3は、冷陰極管を光源5とする直下型のバックライトである。照明装置5は、この光源5以外に、主として、シャーシ6、反射シート7、光学シート類8、フレーム9、放熱部10、空冷ファン11、及びキャビネット(裏側キャビネット)12を備える。なお、他の実施形態においては、本実施形態のような直下型ではなく、エッジライト(サイドライト)式の照明装置であってもよい。
 シャーシ6は、浅底状の箱からなり、略矩形状の底板61と、この底板61を囲むように、その周縁に立設された壁板62からなる。シャーシ6は、例えば、アルミ等の金属製の板材を折り曲げ加工等したものからなる。
 箱状のシャーシ6内には、反射シート7、冷陰極管(光源)5、及び光学シート類8が収納される。反射シート7は、白色の発泡樹脂シート(例えば、発泡ポリエチレンテレフタレートシート)からなる、底板61の内表面63を覆うように敷かれる。
 光源5としての冷陰極管は複数本のものからなり、各冷陰極管はシャーシ6内において互いに平行に並ぶように配設されている。そして、各冷陰極管は、シャーシ6内において反射シート7の上方で底板61(反射シート7)に対して平行になるように配置されている。なお、各冷陰極管は、底板61上に載せられている光源用ホルダ(不図示)によって支持されている。他の実施形態においては、光源5として、LED、熱陰極管等を利用してもよい。
 前記シャーシ6内において、光源(冷陰極管)5を覆うように、光学シート類8が配設されている。この光学シート類8は、光源5が発する光の特性を調整するシート状の部材であり、通常、複数枚のものを積層して用いられる。光学シート類8に用いられる具体的なシートとしては、例えば、拡散シート、レンズシート等が挙げられる。光学シート類8は、底板61上に載せられている光学シート類用ホルダ(不図示)によって支持されている。
 フレーム9は、内側に開口部を有する額縁状の部材であり、壁板62の先端を覆うように前記シャーシ6に取り付けられる。このフレーム9は、例えば、金属材料、プラスチック材料等の公知の部材を、所定形状に加工することによって得られる。シャーシ6に取り付けられた状態で、フレーム9の上側には、液晶表示パネル2が載せられる。
 前記シャーシ6における底板61の背面(外表面)64側には、放熱部10が設けられている。この放熱部10は、アルミ等の熱伝導性に優れる材料からなり、前記シャーシ6の背面64側に複数個設けられている。本実施形態における放熱部10の外観形状は、略直方体であり、その表面に、細長く延びた溝が複数本形成されている。放熱部10は、この溝によって放熱効率を向上させている。この放熱部10は、前記シャーシ6に対して図示されない固定手段(例えば、ネジ)によって表示装置1の短手方向に沿うように固定されている。
 空冷ファン11は、放熱部10の上側に配設されている(図1において、放熱部10の下側)。ここで、図2~図4を参照しつつ、空冷ファン11について更に説明する。
 図2は、空冷ファンの構成を模式的に表した断面図である。図3は、回路基板の構成を模式的に表した平面図である。図4は、空冷ファンの構成を模式的に表した平面図である。図2及び図4に示されるように、空冷ファン11は、複数本の溝10aが形成された放熱部10上に固定されている。空冷ファン11は、図2に示されるように、主として、モータ111、回転翼112、回路基板113、ハウジング114、及び蓋115を備える。
 モータ111は、所謂、ブラシレスDCモータであり、全体形状が略円柱状である。モータ111は、回転軸としてのシャフト111aを有し、そのシャフト111aは、その先端がモータ111の一端から突出している。モータ111aは、筒状のハウジング114内において、シャフト111aが下側(図2における下側)に配置されるように収納される。図4に示されるようにハウジング114は、その平面形状が、略正方形であり、その内部にモータ111等が収納される円筒状の空間114aと、この空間114aを囲む周壁114bとを備える。なお、モータ111は、ハウジング114の一部である支持部(不図示)によって、ハウジング114内で支持され、固定されている。
 回転翼112は、モータ111のシャフト111aで支持され、シャフト111aと共に回転可能に固定される。回転翼112は、モータ111に被せられる円筒状(キャップ状)の本体部112aと、この本体部112aの周囲に複数枚取り付けられる羽根部112bとからなる。モータ111に取り付けられた状態で、回転翼112は円筒状のハウジング114内に収納される。回転翼112は、シャフト111aを回転軸として回転して、モータ111のシャフト111aの先端側(図2における下側)から、モータ111の他端側(図2における上側)へ向かう風(気流)を発生させる。
 回路基板113は、モータ111の駆動等を制御するものであり、モータ111の他端側に配設されている。つまり、回路基板113は、ハウジング114内において、モータ111を覆うようにモータ111の上側に配置される。図3に示されるように、回路基板113は、全体形状が略円盤状であり、回路基板113上には、モータ111の駆動回路を構成するドライブIC113a、チップ抵抗(不図示)、チップコンデンサ(不図示)等の電子部品が実装されている。回路基板113には、導電パターン(不図示)が形成されており、この導電パターンを介して互いに電子部品が電気的に接続される。また、図3に示されるように、回路基板113の縁側には、外部電源等と接続するリード線113b及び113cが取り付けられている。これらのリード線113b及び113cは、それぞれ導線を絶縁材で被覆したものからなり、各末端113d及び113cは、回路基板113に半田付けされている。
 蓋115は、前記略円盤状の回路基板113に被せられるような筒状であり、非導電性のプラスチック材料からなる。この蓋115は、略円形状の天井115aと、その天井115aの周縁から下方へ延びた円筒状の周壁115bとからなる。天井115aの略中央には、開口部115cが設けられており、この開口部115cを通ってリード線113b及び113cが外部へ引き出されている。なお、各リード線113b及び113cにおける末端113d及び113cの上方は、蓋115の天井115aで覆われている。開口部115cの大きさは、通されるリード線113b及び113cの太さ等に応じて適宜、設定される。なお、開口部115cは、リード線113b及び113cを通す大きさを確保する必要はあるものの、可能な限り小さい方が好ましい。開口部115cを小さく設定して、極力、回路基板113が、蓋115の開口部115cから見えなくすることが好ましい。
 蓋115の周囲には、放射状に外側へ延びた複数本の支持部117が設けられている。これらの支持部117は、ハウジング114における周壁114bの先端に被せられ固定される枠状部材118と接続している。つまり、ハウジング114の上端部にネジ等によって枠状部材118が固定されることによって、蓋115が回路基板113に被せられた状態で固定される。なお、外側に引き出されたリード線113b及び113cは、1つの支持部117に沿うように配設されている。
 本実施形態においては、支持部117と蓋115とは、同種のプラスチック材料からなり、一体的に成形される。なお、蓋115の天井115aと、回路基板113との間には、隙間(空間)115dが存在している。
 図1に示されるように、キャビネット12は、シャーシ6に対して、底板61の背面(外表面)64側から被せられる浅底の容器からなる。このキャビネット12は、シャーシ6の背面64側を覆う底板121と、この底板121の周縁に立設され、シャーシ6及びベゼル4の周端面を覆う周壁122とからなる。このキャビネット12は、例えば、プラスチック材料からなり、非導電性である。キャビネット12の底板121は、放熱部10上に設けられた空冷ファン11と直に接触しないように配置されている。この底板121には、複数個の通気孔123が設けられている。一部の通気孔123は、空冷ファン11の真上(図1においては真下)に配置されている。
 図4において、破線で囲まれた部分が、通気孔123が配置される個所に対応する。図4に示されるように、本実施形態においては、1つの空冷ファン11の上方に、3つの細長く延びた形状の通気孔123が互いに平行に並ぶように配置される。平面視した際、リード線113b及び113cの末端部分113d及び113eは、蓋115の天井aで覆われている。つまり、前記末端部分113d及び113eが、通気孔123から見えてしまうことはない。
 液晶表示パネル2は、液晶材料(液晶層)を挟むように2枚のガラス基板を貼り合わせたものからなる。一方のガラス基板は、TFT(薄膜トランジスタ)基板からなり、他方のガラス基板は、CF(カラーフィルタ)基板からなる。液晶表示パネル2は、照明装置3から照射された面状の光を裏面(背面)21に受け、その光を利用して表面(前面)22に画像を表示させる。液晶表示パネル2は、照明装置3の背面側に備えられているコントロール基板(不図示)と電気的に接続されており、このコントロール基板を利用して液晶表示パネル2が駆動される。
 ベゼル4は、前記フレーム9よりも大きな額縁形状を有し、フレーム9上に載せられた液晶表示パネル2の周縁に被せられる。ベゼル4は、フレーム9との間で、液晶表示パネル2を挟んで固定する。そして、ベゼル4は、シャーシ6に固定され、このシャーシ6と共に表示装置1全体の強度を確保する。なお、ベゼル4は、例えば、金属材料、プラスチック材料等の公知の部材を、所定形状に加工することによって得られる。
 ここで、表示装置1の周囲で静電気が発生しても、その静電気によって空冷ファン11が破壊されない原理を図1~図4を参照しつつ説明する。図2及び図4に示されるように、空冷ファン11において最も静電気の影響を受けやすい回路基板113は、非導電性であるプラスチック製の蓋115(天井115a)で覆われている。回路基板113上のドライブIC113aは、図2及び図3に示されるように、円盤状の回路基板113における中央部分を外れるように、実装されている。つまり、ドライブIC113aは、図4に示されるように平面視した際に、蓋115に設けられた開口部115cから露出しないように、回路基板113上に実装されている。また、リード線113d及び113cの末端部分113d及び113eも、蓋115で覆われている。そして前記末端部分113d及び113eは、開口部113から離れた個所に配置されている。
 図1に示されるように、空冷ファン11は、非導電性のキャビネット12によって覆われている。キャビネット12の底板121と、空冷ファン11との間には、僅かな隙間が形成されている。図1及び図4に示されるように、キャビネット12の底板121には、細長い溝状の通気孔123が設けられている。一部の通気孔123は、空冷ファン11の直上に配置されている。
 例えば、静電気を帯びた使用者がキャビネット12に触れた際に、通気孔123から静電気が表示装置1内に進入する。しかしながら、上記のように、回路基板113上は、非導電性の蓋115によって略覆われている。その為、少なくとも静電気が回路基板113上の半田付けされた末端部分113d及び113eに着地することが防止される。このように末端部分113d及び113eが静電気から保護されると、回路基板113上の電子部品等の破壊も防止される。
 本実施形態の表示装置1は、例えば、テレビ受信装置に利用される。ここで、図5を参照しつつ、一実施形態に係るテレビ受信装置について説明する。図5は、一実施形態に係るテレビ受信装置の概略構成を模式的に表した分解斜視図である。図5に示されるように、テレビ受信装置200は、表示装置1、チューナ201、拡声手段202、電源203、表側キャビネット204、裏側キャビネット12、及び支持部材206を備える。裏側キャビネット12は、表示装置1の一部分である。このテレビ受信装置200は、照明装置3を含む表示装置1を備えるものである。
 チューナ201は、受信した電波から所定のチャンネルの画像信号と音声信号とを生成する。このチューナ201としては、従来一般の地上波チューナ(アナログ地上波用のチューナ、デジタル地上波用のチューナ、又はこれら双方)、BSチューナ、CSチューナ等を適用できる。
 拡声手段202は、チューナ201が生成した音声信号に基づいて音声を発する。この拡声手段202には、一般的なスピーカ等を適用できる。
 電源203は、表示装置1、チューナ201、拡声手段202等に対して電力を供給する。
 表示装置1、チューナ201、拡声手段202、及び電源203は、表側キャビネット204と、裏側キャビネット12とによって挟まれ、これらに収納される。表側キャビネット204及び裏側キャビネット12に収納された表示装置1等は、支持部材(所謂、スタンド)206により支持される。
 本実施形態のテレビ受信装置200は、空冷ファン11を備えるため、静電気による破壊が確実に防止される。
 以下、図6~図9を参照しつつ、本発明の他の実施形態に係る空冷ファンについて説明する。図6は、他の実施形態に係る空冷ファン11Aの構成を模式的に表した断面図である。この空冷ファン11Aは、図2等に示される空冷ファン11の回路基板113上の隙間(空間)115dを、絶縁材料14で充填したものである。このように、回路基板113上に更に絶縁性(非導電性)の前記材料14からなる層を形成することによって、回路基板113上の末端部分113e及び113d等をより確実に静電気から保護してもよい。
 絶縁材料14としては、例えば、エポキシ樹脂からなるホットボンドを利用できる。絶縁材料14は、蓋115をハウジング114に取り付ける前に、回路基板113上に塗布しもよいし、蓋115をハウジング114に取り付けた後に、開口部115cから絶縁材料14を注入して、回路基板113上に塗布してもよい。なお、生産効率上、蓋115をハウジング114に取り付けた後、絶縁材料14を開口部115cから注入して、前記空間115dを絶縁材料14で充填することが好ましい。他の実施形態においては、エポキシ樹脂以外の絶縁性(非導電性)の樹脂を利用して、絶縁材料からなる層を形成してもよい。
 図7は、更に他の実施形態に係る空冷ファン11Bの構成を模式的に表した断面図である。図8は、図7に示される空冷ファンが備える回路基板の構成を模式的に表した平面図である。この空冷ファン11Bは、図2等に示される空冷ファン11の回路基板113上に、導電性突起15を設けたものである。導電性突起15は、例えば、アルミ等の導電性材料からなる突起であり、回路基板113の略中央部分に設けられている。本実施形態においては、導電性突起15の形状は、略円錐であり、その大きさは、前記空間115d内に収まる程度である。図8に示されるように、導電性突起15には、グラウンド線16が接続されている。このグラウンド線16の一部は、回路基板113上に形成されている。グラウンド線16は、その回路基板113から更に延び、そして末端部分(不図示)が表示装置1のシャーシ6に接地されている。なお、このシャーシ6は、アルミ製であり、導電性を有する。グラウンド線16の末端は、シャーシ6に対して導電性接着剤等を利用して接着され、固定される。グラウンド線16は、導電性突起15専用のものであり、他の電子部品等とは電気的に接続されていない。グラウンド線16としては、例えば、アルミ製のテープを利用できる。
 このように、回路基板113上に導電性突起15を設けておくと、表示装置1の外部で発生した静電気が、空冷ファン11Bの前記導電性突起15に着地することがある。リード線113b及び113cの末端部分113d及び113e等に静電気が着地すると、ドライブIC113a等の電子部品が破壊される虞があるものの、導電性突起15は上記のようにシャーシ6に接地されているため、静電気が着地しても、回路基板113上に実装された電子部品の故障の原因とはならない。このように、回路基板113上に設けた導電性突起15に対して、積極的に静電気を着地させて、回路基板113上の電子部品等を静電気から保護してもよい。
 なお、導電性突起15の形状、大きさ、個数、高さ等の諸条件は、本発明の目的に応じて適宜、設定される。

Claims (13)

  1.  一端からシャフトが突出したモータと、
     前記シャフトに支持され前記シャフトを回転軸とする回転翼と、
     前記モータの他端側に配設され、表面上に末端が半田付けされたリード線を有し、前記モータの駆動を制御する回路基板と、
     前記回路基板が上側に配置されるように前記モータを支持しかつ前記モータ及び前記回転翼を囲むように収納する筒状のハウジングと、
     前記リード線を通す開口部を有する前記回路基板に被せられる非導電性の蓋と、を備える空冷ファンであって、
     前記開口部を、前記リード線の半田付けされた末端の近傍に設けずに、その末端から離れた個所に設けることを特徴とする空冷ファン。 
  2.  前記回路基板は、その縁側において前記リード線の末端が半田付けされ、
     前記蓋は、その略中央において前記開口部を有する請求項1に記載の空冷ファン。
  3.  前記回路基板と前記蓋との間を絶縁材料で充填する請求項1又は2に記載の空冷ファン。
  4.  前記開口部から絶縁材料を注入する請求項3に記載の空冷ファン。
  5.  前記開口部の真下に対応する個所に、前記回路基板が接地された導電性突起を有する請求項1~4の何れか1項に記載の空冷ファン。
  6.  光源を収納する箱状のシャーシと、
     前記シャーシにおける底の外表面上に配設される放熱部と、
     前記放熱部上に配設される請求項1~5の何れか1項に記載の空冷ファンと、を備える照明装置。
  7.  請求項6に記載の照明装置と、
     前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
  8.  請求項7に記載の表示装置を含むテレビ受信装置。
  9.  表示パネルの背面に向けて光を照射する照明装置において、浅底状のシャーシの内側に光源が配設され、該シャーシの外底面にはその光源からの熱を吸収して放散させる放熱部が設けられ、該放熱部に近接して空冷ファンが設けられるものであって、
     該空冷ファンは、モータの一端に突出されるシャフトに該シャフトと一体に回転される回転翼が支持され、前記モータの他端には半田付けによるリード線を介して該モータの駆動を制御する回路基板が配設され、これらのモータ、回転翼、および回路基板は、前記放熱部側に前記モータの回転翼が対向し、反対側に回路基板が配置されるように両面が開口されたハウジングに収容配設され、前記ハウジングの前記放熱部側とは反対側の開口面には前記回路基板を覆うように非導電性の蓋が被着され、該蓋の中央に設けられる開口部を介して前記回路基板のリード線が引き出されるように構成され、前記開口部の位置と前記リード線の回路基板への半田付け位置とが互いにずれて配置されていることを特徴とする照明装置。 
  10.  前記ハウジング内の前記回路基板と前記蓋との間が絶縁材料で充填されている請求項9に記載の照明装置。
  11.  前記開口部の真下に対応する個所に、前記回路基板が接地された導電性突起を有する請求項9又は10に記載の照明装置。
  12.  請求項9~11に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う液晶表示パネルとを備える液晶表示装置。
  13.  請求項12に記載の液晶表示装置を含む液晶テレビ受信装置。
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