JP2007139981A - Display-integrated electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display-integrated electronic apparatus wherein a heating component and a back light source using a light emitting element like a LED can be effectively cooled. <P>SOLUTION: The display-integrated electronic apparatus includes; a first heat receiving jacket 6 attached in thermal contact with the back light source using a LED 1; a second heat receiving jacket 21 attached in thermal contact with a CPU; a first radiator 9 which is connected below the first heat receiving jacket 6 and performs heat exchange between a coolant and air; a second radiator 10 which is connected below the first radiator 9 and the first heat receiving jacket 6 and performs heat exchange between the coolant and air; and a fan 11 for blowing the first and second radiators. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディスプレイ一体型電子装置に係り、特に、ディスプレイのバックライト光源として発光ダイオード素子（ＬＥＤ）のような自発光素子を用いたものに好適なディスプレイ一体型電子装置に関する。   The present invention relates to a display-integrated electronic device, and more particularly to a display-integrated electronic device suitable for a display using a self-luminous element such as a light-emitting diode element (LED) as a backlight light source of the display.

従来、冷陰極蛍光管を用いたエッジライト型バックライト方式の液晶表示装置を用いた電子装置では、例えば、特開２００５−１８３５８５号公報に記載のように、発熱源であるＣＰＵやバックライト（冷陰極蛍光管）を液冷式で冷却するものが知られている。   Conventionally, in an electronic device using an edge light type backlight type liquid crystal display device using a cold cathode fluorescent tube, as described in JP-A-2005-183585, for example, a CPU or backlight ( One that cools a cold cathode fluorescent tube) by liquid cooling is known.

特開２００５−１８３５８５号公報JP 2005-183585 A

近年、音や映像を楽しめるＰＣ、いわゆるテレパソもしくはＡＶ−ＰＣと呼ばれるものの普及が進んでいる。ＡＶ−ＰＣはＰＣとしての基本性能のほかに、ＴＶチューナやＨＤＤレコーダ、ＤＶＤレコーダ等の機能が盛り込まれているため、それらの機器を別々にそろえるよりも省スペース化が図れる。また、省スペースや配線の手間を省けることから、ディスプレイ装置とＰＣ本体を一体化した機種も出ている。   In recent years, PCs that can enjoy sound and video, so-called telepaths or AV-PCs, have become popular. Since the AV-PC incorporates functions such as a TV tuner, an HDD recorder, and a DVD recorder in addition to the basic performance as a PC, it can save space rather than arranging these devices separately. In addition, there are some models that integrate the display device and the PC body to save space and wiring.

一方、映像を表示するディスプレイ装置などのバックライト用光源としてＬＥＤが注目されている。従来、液晶ディスプレイパネルの光源として用いられている冷陰極蛍光管に対して、高輝度、長寿命、高い色再現性などの利点があるためである。   On the other hand, LEDs are attracting attention as backlight light sources for display devices that display images. This is because conventional cold cathode fluorescent tubes used as light sources for liquid crystal display panels have advantages such as high luminance, long life, and high color reproducibility.

光源としてＬＥＤを使用する場合、ＬＥＤの特性上、輝度を確保するために電流を多く流すと、多くの熱が発生してその結果ＬＥＤは高温となる。ＬＥＤの放熱が十分でないと、発生熱によりＬＥＤが高温となり、光出力の低下や長期寿命を確保できないなどＬＥＤ自体の特性が損なわれる問題がある。   When an LED is used as a light source, due to the characteristics of the LED, if a large amount of current is passed in order to ensure brightness, a lot of heat is generated, resulting in a high temperature of the LED. If the heat radiation of the LED is not sufficient, the LED becomes high temperature due to the generated heat, and there is a problem that the characteristics of the LED itself are impaired such as a decrease in light output and a long life cannot be secured.

一方、ＰＣにおいては、半導体素子の高性能化に伴い、搭載される中央演算処理装置（ＣＰＵ）の処理能力が向上してきている。処理能力の向上に伴い、素子内の発熱密度は増加の一途を辿っている。ＣＰＵ素子内のジャンクション温度は保証温度以下に保つ必要があるため、ＣＰＵ冷却は不可欠である。   On the other hand, in the PC, the processing capability of the central processing unit (CPU) to be mounted has been improved as the performance of semiconductor elements has increased. Along with the improvement in processing capability, the heat generation density in the element is steadily increasing. Since the junction temperature in the CPU element needs to be kept below the guaranteed temperature, CPU cooling is indispensable.

ここで、特開２００５−１８３５８５号公報の液冷方式では、ＣＰＵなどの発熱部品を冷却した冷媒を用いて、バックライトを冷却し、その後、１個の放熱器により加熱した冷媒を冷却するようにしている。ＣＰＵは例えば１００Ｗ程度の消費電力を有するため、ＣＰＵなどの発熱部品を冷却した冷媒の温度もかなり上昇するため、この暖められた冷媒を用いてバックライトを冷却しようとすると、十分に冷却することができない，すなわち、冷却効率が悪いという問題がある。   Here, in the liquid cooling system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-183585, the backlight is cooled using a refrigerant that has cooled a heat-generating component such as a CPU, and then the refrigerant heated by one radiator is cooled. I have to. Since the CPU has a power consumption of about 100 W, for example, the temperature of the refrigerant that has cooled the heat generating components such as the CPU also rises considerably, so if you try to cool the backlight using this warmed refrigerant, it will cool down sufficiently There is a problem that cooling efficiency is poor.

本発明の目的は、発熱部品とＬＥＤのような自発光素子を用いたバックライト光源とを効果的に冷却できるディスプレイ一体型電子装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a display-integrated electronic device capable of effectively cooling a heat-generating component and a backlight light source using a self-luminous element such as an LED.

（１）上記目的を達成するために、本発明は、自発光素子を用いたバックライト光源と、この光源が実装された基板と、前記バックライト光源を用いた液晶パネルと、他の発熱部品とを有し、前記バックライト光源及び前記他の発熱部品を液冷するディスプレイ一体型電子装置において、前記基板の光源実装面と反対側に熱的に接触して取り付けられた第１の受熱ジャケットと、前記他の発熱体に熱的に接触して取り付けられた第２の受熱ジャケットと、前記第１の受熱ジャケットの下流に接続されるともに、冷却液と空気を熱交換する第１の放熱器と、前記第１の熱交換器及び前記第１の受熱ジャケットの下流に接続されるともに、冷却液と空気を熱交換する第２の放熱器と、前記第１及び第２の放熱器に送風するファンとを備えるようにしたものである。
かかる構成により、発熱部品と自発光素子を用いたバックライト光源とを効果的に冷却し得るものとなる。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a backlight light source using a self-luminous element, a substrate on which the light source is mounted, a liquid crystal panel using the backlight light source, and other heat generating components. In a display-integrated electronic device that liquid-cools the backlight light source and the other heat-generating component, a first heat receiving jacket attached in thermal contact with the side opposite to the light source mounting surface of the substrate And a second heat receiving jacket attached in thermal contact with the other heat generating element, and a first heat dissipating member connected downstream of the first heat receiving jacket and exchanging heat between the coolant and air. And a second radiator that is connected downstream of the first heat exchanger and the first heat receiving jacket and exchanges heat between the coolant and the air, and the first and second radiators. With a fan to blow Those were.
With this configuration, the heat-generating component and the backlight light source using the self-light emitting element can be effectively cooled.

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ファンは、１個備えられると共に、前記ファンの送風方向に、前記第１及び第２の放熱器を直列に配置したものである。
かかる構成により、低騒音化を図れると共に、コンパクト化を図れるものとなる。 (2) In the above (1), preferably, one fan is provided, and the first and second radiators are arranged in series in the blowing direction of the fan.
With this configuration, it is possible to reduce noise and achieve compactness.

（３）上記（２）において、好ましくは、前記ファンの送風方向において、前記ファンに近い方に、前記第１の放熱器を配置し、前記ファンから遠い方に、前記第２の放熱器を配置したものである。
かかる構成により、さらに、冷却効率を向上し得るものとなる。 (3) In the above (2), preferably, in the air blowing direction of the fan, the first radiator is disposed closer to the fan, and the second radiator is disposed away from the fan. It is arranged.
With this configuration, the cooling efficiency can be further improved.

（４）上記（１）において、好ましくは、前記ファンは、１個備えられると共に、前記ファンの送風方向に直角な平面内に、前記第１及び第２の放熱器を並置したものである。
かかる構成により、さらに、低騒音化を図れるものとなる。 (4) In the above (1), preferably, one fan is provided, and the first and second radiators are juxtaposed in a plane perpendicular to the blowing direction of the fan.
With this configuration, noise can be further reduced.

本発明によれば、発熱部品とＬＥＤのような自発光素子を用いたバックライト光源との冷却効率を向上し得るものとなる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cooling efficiency of a heat-emitting component and the backlight light source using self-light-emitting elements like LED can be improved.

以下、図１〜図４を用いて、本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の構成について説明する。なお、ここでは、ディスプレイ一体型電子装置として、ディスプレイ一体型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を一例として説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の全体構成について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面側からの斜視図である。なお、図１においては、背面側のカバーを取り外した状態を示している。 Hereinafter, the configuration of a display-integrated electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, a display-integrated personal computer (PC) will be described as an example of the display-integrated electronic device.
First, the overall configuration of the display-integrated electronic device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a perspective view from the back side of a display-integrated electronic device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state in which the rear cover is removed.

発光源である多数のＬＥＤ１は、基板２上に横一列にアレイ状に実装されている。ここで、ＬＥＤ１は、白色の単色ＬＥＤでも、Ｒ，Ｇ，Ｂ個別のＬＥＤを混色することにより白色を実現するＬＥＤであってもよいものである。ただし、ディスプレイの色再現性を良くするためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ個別に発光量を調整可能な３色ＬＥＤの混載が有利である。これらのＬＥＤ１は、サブマウントを介してか、あるいは直接、基板２に実装される。ＬＥＤ１の基板２への実装は、ＬＥＤの熱を良好に基板２に伝えるためには、半田付け，接着，半田ボール接合などが用いられる。基板２の材質は、紙フェノール基板，ガラスエポキシ基板，アルミニウム，銅等の金属基板や、セラミック基板等であるが、この内、ＬＥＤ１の発熱による高温化を防止するためには熱伝導性の良いアルミニウム，銅等の金属基板か、セラミック基板等が好ましいものである。   A large number of LEDs 1 as light emitting sources are mounted in an array in a horizontal row on a substrate 2. Here, the LED 1 may be a white single color LED or an LED that realizes white by mixing R, G, and B individual LEDs. However, in order to improve the color reproducibility of the display, it is advantageous to mount three-color LEDs that can individually adjust the light emission amounts of R, G, and B. These LEDs 1 are mounted on the substrate 2 via a submount or directly. For mounting the LED 1 on the substrate 2, soldering, bonding, solder ball bonding, or the like is used to transfer the heat of the LED to the substrate 2 satisfactorily. The material of the substrate 2 is a paper phenol substrate, a glass epoxy substrate, a metal substrate such as aluminum or copper, a ceramic substrate, etc. Among them, a thermal conductivity is good in order to prevent high temperature due to heat generation of the LED 1. A metal substrate such as aluminum or copper, or a ceramic substrate is preferable.

ＬＥＤ１と基板２との間には、前述のように熱的・機械的な接合以外に、電気的な信号や電流を供給するための配線が接続される。基板２には、制御回路や電源と基板２を接続するためのコネクタ３が実装されている。   Between the LED 1 and the substrate 2, wiring for supplying electrical signals and currents is connected in addition to thermal and mechanical bonding as described above. A connector 3 for connecting the control circuit and the power source to the substrate 2 is mounted on the substrate 2.

ＬＥＤ１と基板２の上部には、ＬＥＤ１からの光を一方向に指向させるレンズ４が搭載される。レンズ４からの光は、導光板を内蔵した液晶パネル５の下面の入射面から入り、光を面状に広げて前面に照射する。レンズ４や導光板の材質は、アクリルやポリカーボネート等の透明樹脂を用いる。液晶パネル５の内部では、導光板の前面に液晶板が取り付けられていて、エッジライト形バックライト方式の液晶ディスプレイ装置を構成している。レンズ４の出射面以外の面には、一方向に光を出射させるための反射膜が塗布されるか、あるいは反射板が取り付けられている。導光板には、入射した光を面内で均一に前方に照射するために、各種の光学パターンが構成されている。   A lens 4 that directs light from the LED 1 in one direction is mounted on the LED 1 and the substrate 2. The light from the lens 4 enters from the incident surface on the lower surface of the liquid crystal panel 5 with a built-in light guide plate, spreads the light in a planar shape, and irradiates the front surface. The lens 4 and the light guide plate are made of a transparent resin such as acrylic or polycarbonate. Inside the liquid crystal panel 5, a liquid crystal plate is attached to the front surface of the light guide plate to constitute an edge light type backlight type liquid crystal display device. A reflection film for emitting light in one direction is applied to a surface other than the emission surface of the lens 4 or a reflection plate is attached. Various optical patterns are configured on the light guide plate in order to uniformly irradiate the incident light forward in the plane.

このように、ＬＥＤ１からの光は上方に出て行く一方、ＬＥＤ１の熱は基板２を介して下方に放熱される構成となっている。具体的には、基板２に熱的に接触して受熱ジャケット６が取り付けられ、受熱ジャケット６の両端部には冷却液が出入りするポート７が取り付けられている。ポート７は、配管１７を介して、ラジエータ９に接続されている。   As described above, the light from the LED 1 goes upward, while the heat of the LED 1 is radiated downward through the substrate 2. Specifically, the heat receiving jacket 6 is attached in thermal contact with the substrate 2, and ports 7 through which the coolant enters and exits are attached to both ends of the heat receiving jacket 6. The port 7 is connected to the radiator 9 via a pipe 17.

本実施例のディスプレイ装置の画面は、矢印１４の方向から観察する構成である。   The screen of the display device of this embodiment is configured to be observed from the direction of the arrow 14.

液晶パネル５の裏側にメインボード１８、さらにその背後に液冷システムのラジエータ９，１０とファン１１が配置されている。ファン１１によって吸引された空気は矢印１２の向きに流れ、ラジエター９，１０において熱交換された後、矢印１３の向きに上方と下方から排出される。なお、液冷システムの詳細は、図３を用いて後述する。   A main board 18 is disposed on the back side of the liquid crystal panel 5, and radiators 9 and 10 and a fan 11 of a liquid cooling system are disposed behind the main board 18. The air sucked by the fan 11 flows in the direction of the arrow 12, and after heat exchange in the radiators 9 and 10, the air is discharged in the direction of the arrow 13 from above and below. Details of the liquid cooling system will be described later with reference to FIG.

また、液晶パネル５の下方には、２個のスピーカ１６や、光ディスクドライブ１５が配置されている。   Two speakers 16 and an optical disk drive 15 are arranged below the liquid crystal panel 5.

次に、図２を用いて、本実施形態によるディスプレイ一体型電子装置に用いるディスプレイ装置の構成について説明する。
図２は、本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置に用いるディスプレイ装置の背面側からの分解斜視図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。 Next, the configuration of the display device used in the display-integrated electronic device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is an exploded perspective view from the back side of the display device used in the display-integrated electronic device according to the embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

液晶パネル５の背面には、制御基板１２と、電源１３が取り付けられている。   A control board 12 and a power source 13 are attached to the back surface of the liquid crystal panel 5.

ＬＥＤ１が実装された基板２は、受熱ジャケット６に熱伝導グリース１５を介して熱的に良好に接触して取り付けられている。熱伝導グリース１５は、基板２の裏面全面にわたって塗布されていることが望ましく、極力ボイドがないように塗布される。基板２には取り付け用の穴３１が多数設けられており、この穴３１にネジ等を挿入して受熱ジャケット６に取り付けられる。また、熱伝導グリース１５の代わりに、熱伝導シートや接着剤を用いて、基板２を受熱ジャケット６に取り付けてもよいものである。   The substrate 2 on which the LED 1 is mounted is attached in good thermal contact with the heat receiving jacket 6 via the heat conductive grease 15. The thermal conductive grease 15 is preferably applied over the entire back surface of the substrate 2 and is applied so that there is no void as much as possible. A large number of mounting holes 31 are provided in the substrate 2, and screws or the like are inserted into the holes 31 to be attached to the heat receiving jacket 6. Further, the substrate 2 may be attached to the heat receiving jacket 6 by using a heat conductive sheet or an adhesive instead of the heat conductive grease 15.

受熱ジャケット６の材質は、熱伝導性の良い材質，特にアルミニウム，または銅，またはそれらの合金であることが望ましい。冷却液は、水をベースとし、運送中に氷点下になる場合を考慮して、不凍液を混ぜている。また、冷却液による腐食を避けるために、冷却液内に腐食抑制剤を注入する。また、電池効果による腐食を避けるために、可能であればラジエータの材質とそろえることが望ましい。   The material of the heat receiving jacket 6 is preferably a material having good thermal conductivity, particularly aluminum, copper, or an alloy thereof. The coolant is based on water, and antifreeze is mixed in consideration of the case where the temperature becomes below freezing during transportation. In order to avoid corrosion due to the coolant, a corrosion inhibitor is injected into the coolant. In order to avoid corrosion due to the battery effect, it is desirable to align with the material of the radiator if possible.

次に、図３を用いて、本実施形態によるディスプレイ一体型電子装置における液冷システムの構成について説明する。
図３は、本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面側からの分解斜視図である。なお、図１，図２と同一符号は、同一部分を示している。 Next, the configuration of the liquid cooling system in the display-integrated electronic device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view from the back side of the display-integrated electronic device according to the embodiment of the present invention. 1 and 2 indicate the same parts.

ＣＰＵ１９の一面は、熱伝導グリース２０によって、ＣＰＵ用の受熱ジャケット１９に熱的に良好に接触して取り付けられている。冷媒である冷却液は、リザーバタンク２６に貯えられている。リザーバタンク２６に貯えられた冷却液は、送液ポンプ２５によって配管１７に供給される。   One surface of the CPU 19 is attached to the heat receiving jacket 19 for CPU in good thermal contact with the heat conductive grease 20. A coolant that is a refrigerant is stored in the reservoir tank 26. The coolant stored in the reservoir tank 26 is supplied to the pipe 17 by the liquid feed pump 25.

また、本実施形態では、放熱器として、ＣＰＵ１９の冷却用の第２の放熱器であるラジエータ１０と、ＬＥＤの冷却用の第１の放熱器であるラジエータ９とを備えている。   Moreover, in this embodiment, the radiator 10 which is a 2nd radiator for cooling of CPU19, and the radiator 9 which is a 1st radiator for cooling of LED are provided as a radiator.

本実施形態の液冷システムでは、ＬＥＤ用の受熱ジャケット６の下流側に第１のラジエータ９が接続され、第１のラジエータ９の下流側にＣＰＵ用の受熱ジャケット１９が接続され、受熱ジャケット１９の下流側に第２のラジエータ１０が配管によって接続されている。
すなわち、リザーバタンク２６の内部の冷却液は、送液ポンプ２５によって、ＬＥＤ用の受熱ジャケット６−第２のラジエータ１０−ＣＰＵ用の受熱ジャケット１９−第１のラジエータ９の順で送液され、リザーバタンク２６に戻るようにフレキシブルチューブからなる配管１７が接続されている。 In the liquid cooling system of the present embodiment, the first radiator 9 is connected to the downstream side of the LED heat receiving jacket 6, the CPU heat receiving jacket 19 is connected to the downstream side of the first radiator 9, and the heat receiving jacket 19 is connected. The second radiator 10 is connected to the downstream side by piping.
That is, the cooling liquid inside the reservoir tank 26 is fed by the liquid feed pump 25 in the order of LED heat receiving jacket 6 -second radiator 10 -CPU heat receiving jacket 19 -first radiator 9, A pipe 17 made of a flexible tube is connected so as to return to the reservoir tank 26.

したがって、本実施形態では、ＬＥＤの発熱は、ＬＥＤ用の受熱ジャケット６を介して第１のラジエータ９によって放熱され、ＣＰＵの発熱は、ＣＰＵ用の受熱ジャケット１９を介して第２のラジエータ１０で放熱される。従来の構成では、ＣＰＵなどの発熱部品を冷却した冷媒を用いて、バックライトを冷却し、その後、１個の放熱器により加熱した冷媒を冷却するようにしているため、ＣＰＵなどの発熱部品の冷却により暖められた冷媒を用いてバックライトを冷却しているので、冷却効率が悪いものであった。その点、本実施形態のように、ＬＥＤ用の第１のラジエータ９と、ＣＰＵ用の第２のラジエータ１０とを備えることで、矢印２２では比較的冷たい冷却水が流れ、矢印２３では、比較的温度の高い冷却水が流れることになり、ＬＥＤの発熱は第１のラジエータ９で放熱され、放熱により温度の下がった冷媒で、ＣＰＵを冷却するようにしているので、冷却効率を向上することができる。   Therefore, in this embodiment, the heat generated by the LED is radiated by the first radiator 9 via the heat receiving jacket 6 for LED, and the heat generated by the CPU is generated by the second radiator 10 via the heat receiving jacket 19 for CPU. Heat is dissipated. In the conventional configuration, the backlight is cooled by using the refrigerant that has cooled the heat generating components such as the CPU, and then the refrigerant heated by one radiator is cooled. Since the backlight was cooled using the refrigerant warmed by cooling, the cooling efficiency was poor. In this regard, as in the present embodiment, by providing the first radiator 9 for LED and the second radiator 10 for CPU, relatively cool cooling water flows at the arrow 22, and comparison is made at the arrow 23. The cooling water with a high target temperature will flow, and the heat generated by the LED is radiated by the first radiator 9, and the CPU is cooled by the refrigerant whose temperature is lowered by the radiated heat, so that the cooling efficiency is improved. Can do.

また、本実施形態では、冷却用のファンとしては、ファン１１のみで、１個のファンを用いている。第１のラジエータ９と、第２のラジエータ１０とは、ファン１１からの送風方向（図２の矢印１２）に対して、直列に配置されているため、１個のファン１１で２つのラジエータ９，１０からの放熱が可能となっている。   In this embodiment, only the fan 11 is used as a cooling fan, and one fan is used. Since the first radiator 9 and the second radiator 10 are arranged in series with respect to the blowing direction from the fan 11 (arrow 12 in FIG. 2), the two radiators 9 are composed of one fan 11. , 10 can be dissipated.

ＡＶ−ＰＣのような場合は、音響性能の向上も求められる。音響性能の向上の一例としてダイナミックレンジ（音響レベルの最大値と最小値の幅）を広げることが挙げられるが、音響レベルの最大値は使用される環境によって制限されることが多いため、最小値を下げることが重要になる。つまり、スピーカー以外から出てくる騒音レベルを下げることが重要となる。第１及び第２の放熱器のそれぞれに冷却ファンを設けた場合、ファンが２個となるため、騒音が大きくなる。   In the case of AV-PC, improvement in acoustic performance is also required. One example of improving acoustic performance is to increase the dynamic range (maximum and minimum widths of the sound level), but the maximum value of the sound level is often limited by the environment in which it is used. It is important to lower In other words, it is important to reduce the noise level coming from other than the speakers. When a cooling fan is provided in each of the first and second radiators, the number of fans becomes two, and thus noise increases.

それに対して、本実施形態のように、２個の放熱器を通風方向に直列に配置して、１個のファンで２個の放熱器から放熱する構成とすることで、冷却ファンを１個とすることができ、騒音を低減することができる。また、２個の冷却ファンを用いる場合に比べて、コンパクト化することができる。   On the other hand, as in this embodiment, two radiators are arranged in series in the ventilation direction, and a single fan is used to radiate heat from two radiators. And noise can be reduced. Further, the size can be reduced as compared with the case where two cooling fans are used.

また、第１及び第２のラジエータ９，１０の配列は、ファン１１に近い方に、ＬＥＤ冷却用の第１のラジエータ９を配置し、ファン１１からの送風方向の下流側にＣＰＵ冷却用の第２のラジエータ１０を配置している。ここで、ＬＥＤとＣＰＵの消費電力を考えると、例えば、ＬＥＤが６０Ｗ程度で、ＣＰＵが１００Ｗ程度とすると、ＣＰＵの方が発熱が大きくなる。このような発熱量の相違があるとき、発熱の小さい部品（本例では、ＬＥＤ）を冷却するための放熱器（本例では、第１のラジエータ９）をファンに近い方に配置し、発熱の大きい部品（本例では、ＣＰＵ）を冷却するための放熱器（本例では、第２のラジエータ１０）をファンから離れた方（ファン１１の送風方向の下流側）に配置している。この逆に、発熱量の大きい部品を冷却するためのラジエータをファンに近い方に配置すると、そのラジエータによって冷却風の温度が上がるため、後流側に配置された発熱量の小さな部品のための放熱器の冷却効率が低下することとなる。それに対して前述のように配置することで冷却効率を向上することができる。   The first and second radiators 9 and 10 are arranged such that the first radiator 9 for cooling the LED is disposed closer to the fan 11, and the CPU is cooled downstream in the air blowing direction from the fan 11. A second radiator 10 is arranged. Here, considering the power consumption of the LED and CPU, for example, if the LED is about 60 W and the CPU is about 100 W, the CPU generates more heat. When there is such a difference in the heat generation amount, a radiator (in this example, the first radiator 9) for cooling a component that generates little heat (in this example, the LED) is disposed closer to the fan, A radiator (in this example, the second radiator 10) for cooling a large component (CPU in this example) is disposed away from the fan (on the downstream side in the blowing direction of the fan 11). On the other hand, if a radiator for cooling a part with a large amount of heat generation is arranged closer to the fan, the temperature of the cooling air is raised by the radiator, so the part for a part with a small amount of heat generation arranged on the downstream side The cooling efficiency of the radiator will be reduced. On the other hand, the cooling efficiency can be improved by arranging as described above.

次に、図４を用いて、本実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面構成について説明する。
図４は、本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面側からの斜視図である。なお、図１〜図３と同一符号は、同一部分を示している。 Next, the rear configuration of the display-integrated electronic device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a perspective view from the back side of the display-integrated electronic device according to the embodiment of the present invention. 1 to 3 indicate the same parts.

図１に示したディスプレイ部品は、ディスプレイケース２９の内部に収められている。ディスプレイ部品ならびにディスプレイケース２９は、スタンド３０に固定されて直立している。ディスプレイへの電力の供給は、スタンド３０に被せられたケーブルカバーを通過して外部に引き出された電源ケーブルにより行われる。また、本実施形態のディスプレイ一体化電子装置が他の機器の映像信号を受ける場合には信号ケーブルを使用する。   The display component shown in FIG. 1 is housed in the display case 29. The display component and the display case 29 are fixed to the stand 30 and stand upright. Supply of power to the display is performed by a power cable that passes through a cable cover placed on the stand 30 and is drawn to the outside. In addition, when the display integrated electronic device of the present embodiment receives a video signal of another device, a signal cable is used.

ディスプレイケース２９には、ファン１１の冷却空気流入口に合わせた位置に多孔部，グリル部．メッシュ部などで空気が流通できる通気部２７が設けられ、さらにラジエータおよびメインボード、制御基板からの排気をディスプレイケース２９の外部に排出するために、ケース２９の上部と背面下部に２個の通気部２８が設けられている。   The display case 29 has a porous portion, a grill portion, etc. at a position that matches the cooling air inlet of the fan 11. A ventilation portion 27 through which air can flow is provided in the mesh portion, and two ventilation holes are provided at the upper portion of the case 29 and the lower portion of the back surface in order to exhaust the exhaust from the radiator, the main board, and the control board to the outside of the display case 29. A portion 28 is provided.

以上説明したように、本実施形態では、ＬＥＤ１で発生した熱は、基板２−熱伝導グリース１５−受熱ジャケット６−冷却液−第２のラジエータ１０−空気の順に熱輸送され、最終的にはディスプレイ装置の外部に排出される。また、ＣＰＵで発生した熱は、熱伝導グリース２０−受熱ジャケット２１−冷却液−第１のラジエータ９−空気の順に熱輸送され、最終的にはディスプレイ装置の外部に排出される。ここで、冷却空気の流入部と排気部がディスプレイ背面と上面にあるので、排気風や排気熱がＰＣのユーザに影響を及ぼしにくくなり、また、ファンから発生する騒音もユーザの耳に届きにくくなる。   As described above, in the present embodiment, the heat generated in the LED 1 is transported in the order of the substrate 2-the heat conductive grease 15-the heat receiving jacket 6-the coolant-the second radiator 10-the air, and finally. It is discharged outside the display device. Further, the heat generated by the CPU is transported in the order of heat conduction grease 20-heat receiving jacket 21-cooling liquid-first radiator 9-air, and finally discharged to the outside of the display device. Here, since the cooling air inflow and exhaust are on the back and top of the display, exhaust air and exhaust heat are less likely to affect the PC user, and noise generated from the fan is less likely to reach the user's ear. Become.

また、以上のような構成にすることにより、ＬＥＤ等の発光源を用いたエッジライト型バックライト方式のディスプレイ装置として、ＬＥＤ等の発熱を効率良く放熱できるので、輝度が高く、かつ色再現性の高いバックライト装置、またはそれを用いたディスプレイ装置を実現できる。また、ＬＥＤによって温められた冷却水が直接、ＣＰＵ用の受熱ジャケットに流れ込まないため、直に２つのジャケットを接続するのに比べ、ＣＰＵを効果的に冷却することができる。さらに、ラジエータをまとめてひとつのファンで通風するため、それぞれのラジエータにファンを設置するのと比較して低騒音化が可能となる。   In addition, by adopting the above configuration, as an edge light type backlight type display device using a light emitting source such as an LED, heat generated from the LED or the like can be efficiently radiated, so that the luminance is high and the color reproducibility is high. High backlight device or a display device using the same can be realized. In addition, since the cooling water heated by the LED does not flow directly into the heat receiving jacket for the CPU, the CPU can be cooled more effectively than when the two jackets are directly connected. Furthermore, since the radiators are combined and ventilated by a single fan, it is possible to reduce noise compared to installing a fan in each radiator.

なお、ファン１１を回転数可変式のファンとし、ＬＥＤ１または基板２並びにＣＰＵ内にそれらの温度をモニタリングできる温度センサを設け、ＬＥＤ１およびＣＰＵの温度が適正になるように、ファンの回転数を増速してもよいものである。   The fan 11 is a variable speed fan, and the LED 1 or the board 2 and a temperature sensor capable of monitoring the temperature in the CPU are provided, and the fan speed is increased so that the temperature of the LED 1 and the CPU becomes appropriate. You can speed it up.

また、ラジエータの実装体積を小さくするために、図示したフィンチューブのラジエータの変わりに、コルゲートフィンタイプのラジエータを使用してもよいものである。   Further, in order to reduce the mounting volume of the radiator, a corrugated fin type radiator may be used instead of the illustrated radiator of the fin tube.

また、ＰＣ機能を使用せず、ディスプレイ機能のみ使用する場合には、ＣＰＵの発熱がないので、ファンの回転を止めて、送液ポンプのみ動作させて、ラジエータで自然放熱することも可能である。このような場合、図４に示した排風口の裏面側が吸気口のような場合、図１、図２、図３のようなフィンを鉛直に並べたフィンチューブの構造は自然放熱に好適である。さらに、送液ポンプに前述した温度センサによる制御を行えば、ＬＥＤの輝度がさらに安定し、低騒音化も可能となる。   In addition, when only the display function is used without using the PC function, the CPU does not generate heat. Therefore, it is possible to stop the fan from rotating and operate only the liquid feed pump to naturally dissipate heat with the radiator. . In such a case, when the back surface side of the exhaust port shown in FIG. 4 is an intake port, the fin tube structure in which fins are arranged vertically as shown in FIGS. 1, 2, and 3 is suitable for natural heat dissipation. . Further, if the above-described temperature sensor is controlled on the liquid feed pump, the luminance of the LED is further stabilized and the noise can be reduced.

また、図３に示した構成では、ファン１１による送風方向に直列に２個のラジエータ９，１１を配置しているが、ファン１１による送風方向に直交する面に、２個のラジエータを並置することもできる。この場合、通風面積が倍となるため、ファン１１の大口径のものを用いる必要があり、装置が大型化するきらいがある。しかしながら、大口径のファンを用いることで、同じ冷却効果を得る場合にファンの回転数を低下できるため、騒音を低減することができる。   In the configuration shown in FIG. 3, the two radiators 9 and 11 are arranged in series in the blowing direction by the fan 11, but the two radiators are juxtaposed on a plane orthogonal to the blowing direction by the fan 11. You can also. In this case, since the ventilation area is doubled, it is necessary to use a fan 11 having a large diameter, which tends to increase the size of the apparatus. However, by using a large-diameter fan, the number of rotations of the fan can be reduced when the same cooling effect is obtained, so that noise can be reduced.

また、発光源としては、ＬＥＤを例にしているが、発熱性の自発光素子であれば、他の光源に対しても、本発明は適用できるものである。   Moreover, although LED is taken as an example of the light source, the present invention can be applied to other light sources as long as they are heat-generating self-light-emitting elements.

また、ディスプレイ一体型電子装置の例として、ディスプレイ一体型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）を説明したが、他に、ディスプレ一体型ＤＶＤレコーダやディスプレイ一体型ＨＤＤレコーダ等にも本発明は適用できるものである。この場合、他の発熱部品は、ＣＰＵの他に、画像処理ＬＳＩや、光ディスクドライブ装置や、ＨＤＤなどとなる。   Further, the display integrated personal computer (PC) has been described as an example of the display integrated electronic apparatus, but the present invention can also be applied to a display integrated DVD recorder, a display integrated HDD recorder, and the like. In this case, the other heat generating components are an image processing LSI, an optical disk drive device, an HDD and the like in addition to the CPU.

ＬＥＤとしては、図１に示したように、線状のアレイ配置のものの他に、面状にＬＥＤアレイ配置したものも用いることができる。また、図１に示した線状のアレイ配置のものを複数個用いることもできる。   As the LED, as shown in FIG. 1, in addition to a linear array arrangement, an LED array arrangement can be used. Also, a plurality of linear array arrangements shown in FIG. 1 can be used.

なお、本発明の変形例としては、配管によってＬＥＤ冷却用の受熱ジャケットとＣＰＵ冷却用の受熱ジャケットを並列接続し、１個の放熱器で放熱する構成もある。前述のように、ＬＥＤ冷却用の受熱ジャケットとＣＰＵ冷却用の受熱ジャケットを直列接続した場合、送液ポンプとしては、吐出圧が大きいが吐出流量の小さいものを用いることができるため、送液ポンプを小型化できる。   In addition, as a modification of the present invention, there is a configuration in which a heat receiving jacket for cooling the LED and a heat receiving jacket for cooling the CPU are connected in parallel by piping and the heat is radiated by one radiator. As described above, when the heat receiving jacket for cooling the LED and the heat receiving jacket for cooling the CPU are connected in series, a liquid feed pump having a large discharge pressure but a small discharge flow rate can be used. Can be miniaturized.

本発明では、ＬＥＤ等の発光源を用いたエッジライト型バックライト方式のディスプレイ装置と、高発熱素子を備えた電子装置において、ＬＥＤ等と高発熱素子の発熱を、複雑な通風経路を構成せずに効率よく放熱できるので、輝度が高く、かつ色再現性の高いバックライト装置、またはそれを用いたディスプレイ装置を実現できる。さらに、少ない数のＬＥＤでバックライト装置を実現できるので、低コストのバックライト装置、またはそれを用いたディスプレイ装置を実現できる。また、複数のＬＥＤ間での温度差を均一化することができるので、ＬＥＤ光出力のムラを少なくでき、ディスプレイ装置の画面の輝度ムラが少ないディスプレイ装置を実現できる。また、ＬＥＤの温度レベルを低く保つことができるので、長期的な信頼性が高いディスプレイ装置を実現できる。さらに、万一のファン故障などにおいても、ＬＥＤの温度をモニタリングして残ったファンの回転数を増速して冷却性能を確保できるので、冗長性の高いディスプレイ装置を実現できる。
In the present invention, in an edge light type backlight type display device using a light emitting source such as an LED and an electronic device equipped with a high heating element, the heat generation of the LED and the high heating element is configured as a complicated ventilation path. Therefore, a backlight device having high luminance and high color reproducibility, or a display device using the backlight device can be realized. Furthermore, since a backlight device can be realized with a small number of LEDs, a low-cost backlight device or a display device using the backlight device can be realized. In addition, since the temperature difference among the plurality of LEDs can be made uniform, unevenness in LED light output can be reduced, and a display device with less unevenness in the brightness of the screen of the display device can be realized. In addition, since the LED temperature level can be kept low, a display device with high long-term reliability can be realized. Furthermore, in the unlikely event of a fan failure, the cooling temperature can be ensured by monitoring the LED temperature and increasing the number of rotations of the remaining fan, thereby realizing a highly redundant display device.

本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面側からの斜視図である。It is a perspective view from the back side of a display-integrated electronic device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置に用いるディスプレイ装置の背面側からの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view from the back side of the display apparatus used for the display integrated electronic device by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面側からの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view from the back side of a display-integrated electronic device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態によるディスプレイ一体型電子装置の背面側からの斜視図である。It is a perspective view from the back side of a display-integrated electronic device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１…ＬＥＤ
２…基板
５…液晶パネル
６，２１…受熱ジャケット
９，１０…ラジエータ
１１…ファン
１２…制御基板
１３…電源
１７…配管
１９…ＣＰＵ
２５…送液ポンプ 1 ... LED
2 ... Substrate 5 ... Liquid crystal panel 6, 21 ... Heat receiving jacket 9, 10 ... Radiator 11 ... Fan 12 ... Control board 13 ... Power source 17 ... Piping 19 ... CPU
25 ... Liquid feeding pump

Claims (4)

自発光素子を用いたバックライト光源と、この光源が実装された基板と、前記バックライト光源を用いた液晶パネルと、他の発熱部品とを有し、前記バックライト光源及び前記他の発熱部品を液冷するディスプレイ一体型電子装置において、
前記基板の光源実装面と反対側に熱的に接触して取り付けられた第１の受熱ジャケットと、
前記他の発熱体に熱的に接触して取り付けられた第２の受熱ジャケットと、
前記第１の受熱ジャケットの下流に接続されるともに、冷却液と空気を熱交換する第１の放熱器と、
前記第１の熱交換器及び前記第１の受熱ジャケットの下流に接続されるともに、冷却液と空気を熱交換する第２の放熱器と、
前記第１及び第２の放熱器に送風するファンとを備えることを特徴とするディスプレイ一体型電子装置。 A backlight light source using a self-luminous element, a substrate on which the light source is mounted, a liquid crystal panel using the backlight light source, and other heat generating components, the backlight light source and the other heat generating components In the display-integrated electronic device that cools the liquid,
A first heat receiving jacket attached in thermal contact with the side opposite to the light source mounting surface of the substrate;
A second heat receiving jacket attached in thermal contact with the other heating element;
A first radiator connected downstream of the first heat receiving jacket and exchanging heat between the coolant and air;
A second radiator that is connected downstream of the first heat exchanger and the first heat receiving jacket and that exchanges heat between the coolant and air;
A display-integrated electronic apparatus comprising: a fan for blowing air to the first and second radiators. 請求項１記載のディスプレイ一体型電子装置において、
前記ファンは、１個備えられると共に、
前記ファンの送風方向に、前記第１及び第２の放熱器を直列に配置したことを特徴とするディスプレイ一体型電子装置。 The display-integrated electronic device according to claim 1,
One fan is provided,
A display-integrated electronic device, wherein the first and second heat radiators are arranged in series in a blowing direction of the fan. 請求項２記載のディスプレイ一体型電子装置において、
前記ファンの送風方向において、前記ファンに近い方に、前記第１の放熱器を配置し、前記ファンから遠い方に、前記第２の放熱器を配置したことを特徴とするディスプレイ一体型電子装置。 The display-integrated electronic device according to claim 2,
The display-integrated electronic apparatus, wherein the first heat radiator is disposed closer to the fan in the air blowing direction of the fan, and the second heat radiator is disposed farther from the fan. . 請求項１記載のディスプレイ一体型電子装置において、
前記ファンは、１個備えられると共に、
前記ファンの送風方向に直角な平面内に、前記第１及び第２の放熱器を並置したことを特徴とするディスプレイ一体型電子装置。 The display-integrated electronic device according to claim 1,
One fan is provided,
A display-integrated electronic device, wherein the first and second heat radiators are juxtaposed in a plane perpendicular to the blowing direction of the fan.
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