JP2013535844A - 電子ディスプレイ用拡張ヒートシンクおよび拡張ヒートシンクの製造方法 - Google Patents

Abstract

電子ディスプレイ部品から冷却空気の経路に熱を伝える拡張ヒートシンクが開示される。連続シートは一連のチャネルを画定してもよく、その場合、冷却空気は、チャネルを通じて連続シートに沿って吹き込まれる。連続シートは、水平方向に配置されて冷却空気の経路に沿って見たときに、上辺部と、下辺部と、左辺部と、右辺部とを有する一連の四辺多角形を画定してもよく、上辺部または下辺部のいずれかがそれぞれの多角形から欠落している。欠落する上辺部は、電子ディスプレイのフロントプレートまたはリア部分によって与えられてもよい。欠落する下辺部は、リアプレートによって与えられてもよい。電子ディスプレイの１つ以上の構成部品は、該構成部品から冷却空気に熱を伝えるために、シートおよび／またはフロント／リアプレートと伝熱状態で配置されてもよい。

Description

本発明は、概して冷却システム、特に電子ディスプレイ用の冷却システムに関する。

電子ディスプレイ用の伝導および対流による熱伝達システムは、一般に、ディスプレイ内の電子部品からの熱をディスプレイの側壁を通じて除去しようとする。多量の熱を生み出すことで知られる電力モジュールなどの構成部品には、熱を該構成部品から離して伝えることができるように幅広い表面積を提供する「ヒートシンク」が取り付けられている場合がある。これらのヒートシンクは、これまでは、電力モジュール自体のサイズのみに限定されてきた。

近年のディスプレイは、１０００〜２０００ニット以上をもたらす一部のＬＣＤバックライトによって極めて明るくなってきた。時として、これらの照明レベルは、ディスプレイが屋外で、あるいはディスプレイ照明が他の周辺光と競合しなければならない他の比較的明るい領域で使用されているので、必要なレベルである。このレベルの明るさを生み出すため、照明装置（例えば、蛍光灯、ＬＥＤ、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、発光ポリマー（ＬＥＰ）、有機エレクトロルミネセンス（ＯＥＬ）、および、プラズマアセンブリ）は、比較的多量の熱を生み出す場合がある。また、照明装置は、必要とされる輝度レベルをもたらすために比較的多量の電力を必要とする。この多量の電力は、一般に、ディスプレイ用の１つ以上の電源を通じて供給される。これらの電源は、ディスプレイにおけるかなりの熱源にもなり得る。

以前の電子ディスプレイは、主に、室温付近で作動するように設計された。しかしながら、今日では、大きな周囲環境の温度変化に耐えることができるディスプレイを有することが望ましい。例えば、一部のディスプレイは、−２２Ｆほどの低い温度で且つ１１３Ｆ以上の高い温度で作動するように設計される。周囲温度が上昇すると、内部ディスプレイ部品の冷却は更に困難になり得る。

更にまた、一部の状況では、太陽からディスプレイの前部を通じた放射熱伝達も熱源となり得る。更に、市場は、ディスプレイに関して更に大きいスクリーンサイズを求めている。電子ディスプレイのスクリーンサイズおよび対応するフロント表示面の増大に伴って、より多くの熱が発生されるとともに、より多くの熱がディスプレイへと伝えられる。

典型的な実施例は、電子ディスプレイの様々な構成部品を冷却するためのシステムに関する。典型的な実施例は、１または複数の電力モジュールまたは電源トランス、バックライト（特定のディスプレイで使用される場合）、および、電子ディスプレイの他の内部部品を、単独であるいは組み合わせて冷却するために使用されてもよい。構成部品は、冷却空気の経路内に配置可能な連続伝導性シートと伝熱状態（熱連通状態）で配置されてもよい。構成部品からの熱は、連続伝導性シートの全体にわたって分配されて、冷却空気によって除去される。一部の実施例は、連続伝導性シートを、一対の実質的に平行なプレート（伝導性であってもよく、また、連続伝導性シートおよび１つ以上の構成部品と伝熱状態であってもよい）間に配置してもよい。

電子ディスプレイが液晶ディスプレイである１つの実施例では、電力モジュールおよびディスプレイバックライトが連続伝導性シートと伝熱状態で配置されてもよい。このようにすると、冷却空気の単一の経路を使用して、典型的なＬＣＤの最も熱を生み出す構成部品のうちの２つを冷却することができる。例えば、限定的ではなく、ＬＥＤアレイがＬＣＤバックライトのための照明装置として一般に使用される。ＬＥＤ（および他の照明装置）の光学特性が温度に応じて変化し得ることが分かってきた。したがって、ＬＥＤが室温にさらされる場合、ＬＥＤは、特定の輝度、波長、および／または、色温度を有する光を出力する場合がある。しかしながら、同じＬＥＤが高温にさらされると、輝度、波長、色温度、および、他の特性が変化し得る。したがって、ＬＥＤバックライト（一部の領域が他の領域よりも高い温度にある）にわたって温度変化が起こるときには、観察者に見える光学的な不整合がバックライトにわたって存在し得る。本明細書中の典型的な実施例を使用することにより、発熱を連続伝導性シートにわたって均一に分配してディスプレイから除去することができる。これは、ＬＥＤの光学特性の変化に起因して観察者に見えるようになる任意の想定し得るバックライトにおける「ホットスポット」を防止できる。

連続伝導性シートは、外気を取り込んで連続伝導性シートを冷却するために使用できるようにディスプレイの残りの部分から分離されたチャンバを備えてもよい。これは、ディスプレイが屋外環境で使用されており、且つ取り込まれた空気がディスプレイの高感度電子部品を損傷させ得る汚染物質（花粉、埃、塵、水分、煙など）を含む場合がある状況において有益である。

以上の特徴および他の特徴並びに利点は、添付図面に示される本発明の特定の実施例の以下の更に詳細な説明から明らかである。

典型的な実施例のより良い理解は、以下の詳細な説明および添付図面を読むことにより得られ、図面中、同一の参照符号は同一の部分を示す。

典型的な実施例のより良い理解は、以下の詳細な説明および添付図面を読むことにより得られ、図面中、同一の参照符号は同一の部分を示す。
典型的な実施例におけるＬＥＤバックライトを冷却するために使用される構造体の正面斜視断面図。 図１Ａの挿入部分Ｂの詳細な正面斜視断面図。 実施例における冷却空気をチャネルを通じて引き込むためにファンを使用する構造体の背面斜視図。 実施例における冷却ファンが連続伝導性シート内に配置され且つ一部の構成部品が連続伝導性シートと伝熱状態で配置される構造体の背面斜視断面図。 図３Ａの挿入部分Ｂの背面斜視断面図。 １つの実施例における連続伝導性シートの斜視図。 １つの実施例におけるＬＥＤバックライト付き液晶ディスプレイ内で使用される連続伝導性シートの側面図。 他の実施例におけるバックライトおよび他の電気部品を冷却するために使用される連続伝導性シートの側面図。 他の実施例における電子ディスプレイ内で使用される連続伝導性シートの側面図。

以下、本発明の典型的な実施例が示される添付図面を参照して、本発明を更に十分に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で具現化可能であり、本明細書に記載される典型的な実施例に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施例は、この開示内容が完全完備されており且つ本発明の範囲を当業者に十分に伝えることができるように記載されたものである。図面中、層および領域のサイズおよび相対的なサイズは、明確にするために誇張されたものもある。

構成要素または層が他の構成要素または他の層の「上」にあると言及されるときには、構成要素または層は、他の構成要素の上または他の層の上に直接あってもよく、あるいは介在する他の構成要素の上または介在する他の層の上にあってもよい。対照的に、構成要素が他の構成要素または他の層の「上に直接」にあると言及されるときには、他の構成要素または他の層は介在しない。同様の参照符号は全体にわたって同様の構成要素を示す。本明細書で使用される用語「および／または」は、関連する列挙された項目のうちのいずれかおよびこれらの項目のうちの１つ以上の全ての組み合わせを含む。

第１、第２、第３などの用語は、様々な構成要素、構成部品、領域、層、および／または、部分を説明するために本明細書中で使用される場合があるが、これらの構成要素、構成部品、領域、層、および／または、部分は、これらの用語によって限定されるべきではない。これらの用語は、１つの構成要素、構成部品、領域、層、または、部分を他の領域、層、または、部分から区別するためだけに使用される。したがって、以下で述べられる第１の構成要素、構成部品、領域、層、または、部分を、本発明の教示内容から逸脱することなく、第２の要素、構成部品、領域、層、または、部分と称することができる。

本明細書で使用される専門用語は、特定の実施例を説明するためだけのものであり、本発明を限定しようとするものではない。また、用語「備える」および／または「備えている」は、この明細書で使用される場合、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、構成要素、および／または、構成部品の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成部品、および／または、それらのグループの存在または付加を排除しないことは言うまでもない。

本発明の実施例は、本発明の理想的な実施例（および中間構造）の概略図である断面図を参照して説明される。したがって、例えば製造技術および／または公差の結果としての例示の形状からの変化が予期されるべきである。そのため、本発明の実施例は、本明細書で説明される領域の特定の形状に限定されると解釈されるべきではなく、例えば製造によってもたらされる形状の逸脱を含むべきである。

例えば、長方形として示される埋め込み領域は、一般に、埋め込み領域から非埋め込み領域への二元的な変化ではなく、丸みを帯びたあるいは湾曲した特徴形態、および／または埋め込み集中度の勾配をその縁部に有する。同様に、埋め込みによって形成される埋設領域は、埋設領域と埋め込みが行なわれる表面との間の領域に、何らかの埋め込みをもたらし得る。したがって、図に示される領域は本質的に概略的であり、それらの形状は、装置の領域の実際の形状を示そうとするものではなく、本発明の範囲を限定しようとするものではない。

別に他に規定されなければ、本明細書中で使用される全ての用語（技術用語および科学用語を含む）は、本発明が属する技術分野における当業者により一般に理解される意味と同じ意味を有する。また、一般に使用される辞書で規定されるような用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書中でそのように明示的に規定されなければ、理想的なあるいは過度に形式的な意味に解釈されないことは言うまでもない。

本明細書中において、用語「フロント（前）」および「リア（背後）」は、様々な実施例で示される様々な要素間の関係を説明するために使用される場合がある。用語「フロント（前）」は、本明細書中では、電子ディスプレイの意図される観察者へ向かう方向を示すために使用される。用語「リア（背後）」は、本明細書中では、電子ディスプレイの意図される観察者から離れる方向を示すために使用される。

図１Ａは、ＬＥＤバックライト１００（またはＬＥＤディスプレイ）を冷却するために使用される典型的な実施例の正面斜視断面図である。この実施例では、連続伝導性シート５００は、ＬＥＤバックライト１００に隣接して配置されて、複数のチャネル１５０を形成するために使用される。ＬＥＤバックライト１００は、連続伝導性シート５００と伝熱（熱連通）状態であることが好ましい。したがって、ＬＥＤバックライト１００により発生される熱は、連続伝導性シート５００へ伝えられて、冷却空気１０によって除去される。

図１Ｂは、図１Ａの挿入部分Ｂの詳細な正面斜視断面図である。この実施例では、連続伝導性シート５００は、チャネル１５０を形成するように、フロントプレート１８０とリアプレート１２５との間に配置される。フロントプレート１８０は、ＬＥＤバックライト１００および連続伝導性シート５００と伝熱状態であることが好ましい。リアプレート１２５もまた、連続伝導性シート５００と伝熱状態であってもよい。伝熱は、伝導、対流、放射、または、これらのいずれかの組み合わせであってもよい。伝熱は、少なくとも伝導であることが好ましい。

ＬＥＤバックライト１００およびフロントプレート１８０、フロントプレート１８０および連続伝導性シート５００、並びに、連続伝導性シート５００およびリアプレート１２５は、機械的な留め具、接着剤、両面テープ、溶接、または、他の同様の技術を含むがこれらに限定されない、任意の数の異なる技術を使用して互いに結合されてもよい。各構成部品は、同様のあるいは異なる方法を使用して互いに取り付けられてもよい。選択された技術は、構成部品間の伝熱を可能にすることが好ましい（望ましい場合）。一部の実施例において、構成部品間の伝熱は、単に構成部品を互いに接触させあるいは互いに近接させて配置するだけで達成してもよい。一部の実施例は、前述した結合技術の組み合わせを使用してもよい。したがって、典型的な実施例は、機械的な留め具および接着剤（好ましくは、熱伝導性接着剤）または両面テープの両方を使用してもよい。典型的なタイプの両面テープは、ミネソタ州のセントポールにある３Ｍ（商標）（ｗｗｗ．３Ｍ．ｃｏｍ）から市販されるＶｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｂｏｎｄ（ＶＨＢ（商標））テープである。典型的な形態の機械的な留め具は、リベットまたはネジ／ボルトである。

図２は、冷却空気１０をチャネル１５０を通じて引き込むためにファン２２５を使用する実施例の背面斜視図である。入口開口２００は、ファン２２５が冷却空気１０をチャネル１５０に沿ってリアプレート１２５とフロントプレート１８０との間に引き込むことができるようにする。その後、冷却空気１０は、出口開口２１０から排出され得る。一部の実施例では単一のファンが使用されてもよいが、他の実施例では複数の（図２に示されるよりもかなり多い）ファンを使用できる。無論、代わりに、ファン２２５を入口開口２００に配置して、冷却空気１０をチャネル１５０を通じて（図２に示されるように）「引き込む」のではなく「押し出す」ために使用できる。また、システムを通じた冷却空気１０の押し出しおよび引き込みの両方を行なうために、ファンを入口開口２００および出口開口２１０の両方に配置することもできる。

図３Ａは、冷却ファン３００が連続伝導性シート５００内に配置され、且つ電子部品８００が連続伝導性シート５００と伝熱状態で配置される実施例の背面斜視断面図である。この実施例において、冷却空気１０は、連続伝導性シート５００の長さに沿って配置されるファン３００によって入口開口３１０に引き込まれる。したがって、この実施例では、ファン３００がチャネル１５０を通じた冷却空気１０の「引き込み」および「押し出し」の両方を行なう。電子部品８００は、電子部品８００とリアプレート１２５（この実施例では、リアプレート１２５は連続伝導性シート５００と伝熱状態であることが好ましい）との間で伝熱を確立することによって、連続伝導性シート５００と伝熱状態で配置されてもよい。

電子部品８００は、熱を発生させる電子ディスプレイで使用される任意の電子部品であってもよい。電子部品８００は、電子ディスプレイアセンブリと通電状態であることが好ましい。一部の実施例は、電源／モジュールまたは電源トランスを電子部品８００として使用してもよい。

図３Ｂは、図３Ａの挿入部分Ｂの背面斜視断面図である。この実施例において、連続伝導性シート５００は、チャネル１５０を形成するようにフロントプレート１８０とリアプレート１２５との間に配置される。以下で更に述べるように、一部の実施例では、フロントプレート１８０が必要でない場合がある。したがって、一部の実施例では、連続伝導性シート５００がＬＥＤバックライト１００の背部（または、電子ディスプレイ、特にＯＬＥＤアセンブリの他の背部）に直接に結合されてもよい。

この実施例において、フロントプレート１８０の一部は、リアプレート１２５の一部と重なり合って、重なり領域３５０を形成する。ここで、熱は、リアプレート１２５の縁部とフロントプレート１８０の縁部との間で直接に伝わることができるとともに、熱エネルギーがプレートおよび連続伝導性シート５００の全体にわたって急速に且つ均一に広がることができるようにする。

図４は、連続伝導性シート５００における１つの実施例の斜視図である。

図５Ａは、ＬＥＤバックライト付きの液晶ディスプレイ内で使用される連続伝導性シート５００における１つの実施例の側面図である。この実施例において、ＬＥＤバックライト１００は、フロントプレート１８０に取り付けられてフロントプレート１８０と伝熱状態にあり、また、フロントプレート１８０は、連続伝導性シート５００に取り付けられているとともに連続伝導性シート５００と伝熱状態にある。液晶アセンブリ５５０がＬＥＤバックライト１００の前方に配置される。液晶アセンブリ５５０は、幾つかの層を含んでもよく、当該技術分野において周知である。一般に、液晶アセンブリ５５０は、２つの透明プレートを含み、これらの２つのプレート間に液晶材料が挟み込まれて成る。一般に、液晶材料を配向するために何らかのタイプの電極が使用される。光を方向付け／偏光させ、光をカラーフィルタ処理し、および、反射防止特性または保護特性を与えるために、更なる層が使用されてもよい。これらの層は、それらが当該技術分野において周知であるため図示されておらず、本発明のこれらの実施例に不可欠なものではない。

ここで、リアプレート１２５は、連続伝導性シート５００と伝熱状態でなくてもよく、チャネルのための構造を与え、および／またはアセンブリに対する構造的な支持を与えるだけでもよい。無論、熱をより効果的に且つ均一に分配して除去できるようにリアプレート１２５および連続伝導性シート５００が伝熱状態であることが好ましい。理想的には、バックライト１００の前面と背面との間に低レベルの熱抵抗が存在すべきである。典型的な実施例は、前側にＬＥＤを有するとともに後側に金属面（または、伝熱面）を有する金属コアＰＣＢを利用してもよい。

一般に、連続伝導性シート５００は、全体構造を形成するために繰り返し形成される４つの連続部分と見なされてもよい。この実施例においては、第１の部分６００は、フロントプレート１８０と平行に隣接して延びる。第２の部分６１０は、第１の部分６００からリアプレート１２５へ向けて角度θ_１を成して延在する。第３の部分６２０は、第２の部分６１０から延在して、リアプレート１２５と平行に隣接して延びる。第４の部分６３０は、第３の部分６２０からフロントプレート１８０へ向けて角度θ_２を成して延在する。その後、連続伝導性シート５００を形成するために４つの部分が繰り返されてもよい。したがって、第４の部分６３０は、先の第１の部分６００と同様の他の部分から始まる第２の一連の４つの部分へと続いてもよい。一部の実施例では、角度θ_１が角度θ_２と実質的に等しくてもよい。一方、他の実施例では、角度θ_１が角度θ_２と異なってもよい。

言い換えると、連続伝導性シート５００は、水平方向に配置されて冷却空気の方向に沿って見られる場合（図５Ａに示される側面図）、一連の四辺多角形をもたらすように形成されてもよく、それぞれの四辺多角形は、下辺（部分６２０）と、左辺（部分６１０）と、右辺（部分６３０）と、上辺（この四辺多角形では、フロントプレート１８０によって与えられる上辺）とを有する。この場合、上辺または下辺のいずれかがそれぞれの四辺多角形から欠落する。図５Ａに示される実施例において、多角形の欠落辺は、それぞれの隣接する多角形ごとに上辺と下辺とが交互に入れ替わる。この図に示される実施例の典型的な変形は、スタンピング加工されたあるいは曲げられたシートメタルから形成されてもよい。

図５Ｂは、バックライト７００および他の電気部品８００を冷却するために使用される連続伝導性シート７５０における他の実施例の側面図である。この実施例において、連続伝導性シート７５０は、バックライト７００に取り付けられているとともにバックライト７００と直接に伝熱状態にある（したがって、フロントプレートが別途使用されない）。液晶アセンブリ５５０は、バックライト７００の前方に配置され、バックライト７００は、ＬＥＤ駆動されてもよく、あるいは、液晶アセンブリ５５０の背部を照明するための任意の他の手段であってもよい。更なる電気部品８００は、バックライト７００および／または液晶アセンブリ５５０と通電状態で配置され、リアプレート７０５と伝熱状態にある。ここで、電気部品８００によって生み出される熱は、リアプレート７０５の背面７０４に伝えられてもよく、その場合、熱は、その後、リアプレート７０５の前面７０６へ伝えられる。冷却空気は、リアプレート７０５の前面７０６から熱を除去できる。また、熱がリアプレート７０５の前面７０６から連続伝導性シート７５０へ伝えられてもよく、その場合、熱は、連続伝導性シート７５０の全体にわたって広がって、最終的に冷却空気によって除去されてもよい。

この場合も先と同様に、連続伝導性シート７５０のこの実施例は、全体構造を形成するために繰り返し形成される４つの連続部分として示してもよい。この実施例においては、第１の部分７１０は、バックライト７００と平行に隣接して延びる。第２の部分７１５は、第１の部分７１０からリアプレート７０５へ向けて角度θ_３を成して延在する。第３の部分７２０は、第２の部分７１５から延在して、リアプレート７０５と平行に隣接して延びる。第４の部分７２５は、第３の部分７２０からバックライト７００へ向けて角度θ_４を成して延在する。その後、連続伝導性シート７５０を形成するために４つの部分が繰り返されてもよい。したがって、第４の部分７２５は、先の第１の部分７１０と同様の他の部分から始まる第２の一連の４つの部分へと続いてもよい。一部の実施例では、角度θ_３が角度θ_４と実質的に等しくてもよい。一方、他の実施例では、角度θ_３が角度θ_４と異なってもよい。この特定の実施例において、角度θ_３、θ_４はいずれも、ほぼ９０度であり、あるいは、バックライト７００およびリアプレート７０５および／または第１の部分７１０および第３の部分７２０に対して垂直である。

言い換えると、連続伝導性シート７５０は、水平方向に配置されて冷却空気の方向に沿って見られると（図５Ｂに示される側面図）、一連の四辺多角形をもたらすように形成されてもよく、それぞれの四辺多角形は、下辺（部分７２０）と、左辺（部分７１５）と、右辺（部分７２５）と、上辺（この四辺多角形では、バックライト７００によって与えられる上辺）とを有する。この場合、上辺または下辺のいずれかがそれぞれの四辺多角形から欠落する。図５Ｂに示される実施例において、四辺多角形の欠落辺は、それぞれの隣接する多角形ごとに上辺と下辺とが交互に入れ替わる。この図に示される実施例の典型的な変形は、スタンピング加工されたあるいは曲げられたシートメタルから形成されてもよい。

図５Ｃは、電子ディスプレイ内で使用される連続伝導性シート７６０における他の実施例の側面図である。ここで、連続伝導性シート７６０は、フロントプレート７０１に取り付けられているとともにフロントプレート７０１と伝熱状態にあり、また、フロントプレート７０１は、電子ディスプレイアセンブリ５６０に取り付けられているとともに電子ディスプレイアセンブリ５６０と伝熱状態にある。この実施例において、連続伝導性シート７６０は、バックライト装置を必要としない一種の電子ディスプレイを冷却するために使用されてもよい。したがって、電子ディスプレイアセンブリ５６０は、以下のタイプのディスプレイ、すなわち、ＯＬＥＤ、ＬＥＤ、発光ポリマー（ＬＥＰ）、有機エレクトロルミネセンス（ＯＥＬ）、および、プラズマのうちのいずれか１つとなり得るが、これらに限定されない。電子ディスプレイアセンブリ５６０によって発生される熱をフロントプレート７０１へ伝えることができ、その場合には、熱を連続伝導性シート７６０へ伝えて冷却空気により除去することができる。また、太陽光からの放射熱伝達が電子ディスプレイアセンブリ５６０で発熱を引き起こす可能性もある。この熱を連続伝導性シート７６０へ伝えて冷却空気により除去することもできる。ここで、リアプレート７０５は、連続伝導性シート７６０と伝熱状態でなくてもよく、チャネルのための構造を与え、および／またはアセンブリに対する構造的な支持を与えるだけでもよい。無論、熱をより効果的に且つ均一に分配して除去できるようにリアプレート７０５および連続伝導性シート７６０が伝熱状態であることが好ましい。

この場合も先と同様に、連続伝導性シート７６０のこの実施例は、全体構造を形成するために繰り返し形成される４つの連続部分と見なされてもよい。この実施例においては、第１の部分７７０は、フロントプレート７０１と平行に隣接して延びる。第２の部分７７５は、第１の部分７７０からリアプレート７０５へ向けて角度θ_５を成して延在する。第３の部分７８０は、第２の部分７７５から延在して、リアプレート７０５と平行に隣接して延びる。第４の部分７８５は、第３の部分７８０からフロントプレート７０１へ向けて角度θ_６を成して延在する。その後、連続伝導性シート７６０を形成するために４つの部分が繰り返されてもよい。したがって、第４の部分７８５は、先の第１の部分７７０と同様の他の部分から始まる第２の一連の４つの部分へと続いてもよい。一部の実施例では、角度θ_５が角度θ_６と実質的に等しくてもよい。一方、他の実施例では、角度θ_５が角度θ_６と異なってもよい。

言い換えると、連続伝導性シート７６０は、水平方向に配置されて冷却空気の方向に沿って見られると（図５Ｃに示される側面図）、一連の四辺多角形をもたらすように形成されてもよく、それぞれの四辺多角形は、下辺（部分７８０）と、左辺（部分７７５）と、右辺（部分７８５）と、および、上辺（この四辺多角形では、フロントプレート７０１によって与えられる上辺）とを有する。この場合、上辺または下辺のいずれかがそれぞれの多角形から欠落する。図５Ｃに示される実施例において、多角形の欠落辺は、それぞれの隣接する多角形ごとに上辺と下辺とが交互に入れ替わる。この図に示される実施例の典型的な変形は、曲げられたシートメタルから形成されてもよい。

電子ディスプレイは、横向きおよび縦向きの両方を含むがこれらに限定されない様々な向きおよびサイズで製造される。本明細書中の実施例のいずれかを使用して、様々なタイプ、サイズ、および、方向性の電子ディスプレイを冷却できる。更に、チャネルが垂直態様で方向付けられてもよく、また、冷却空気が上から下へあるいは下から上へ移動してもよい。更にまた、チャネルが水平態様で方向付けられてもよく、冷却空気が左から右へあるいは右から左へ移動できる。

連続伝導性シートの実施例は、概して、それ自体を繰り返す４つの部分を含むと見なされるが、他の実施例は異なる構造を混合して使用できる。したがって、一部の実施例は、同じ４つの部分を何度も繰り返さなくてよい。一部の実施例は、図５Ｂの連続伝導性シート７５０の４つの部分の後に、図５Ａの連続伝導性シート５００の４つの部分を続けて使用することができる。無論、特定の連続伝導性シートを構成するために使用される材料および製造プロセスに応じて、任意の数の異なる組み合わせを使用できる。

なお、本明細書中の実施例は、電子ディスプレイ全体を冷却するために単数の連続伝導性シートが使用されることを要しない。複数の更に小さい連続伝導性シートを使用してディスプレイを冷却してもよい。更に小さい連続伝導性シートは、互いに接続されて互いに伝熱状態であってもよく、あるいは、互いに離間されてもよい。したがって、本明細書中で使用される用語「連続」とは、単一の伝導性シートを用いてディスプレイ全体が冷却されることを要しない。本明細書中で使用される用語「連続」は、少なくとも２つのチャネルを形成するために２つの実質的に平坦な物体間に配置され得る単一の構成要素を示唆する。

また、本明細書中で使用される用語「伝熱」は、直接的な伝熱を必要としない。すなわち、依然として「伝熱」状態にあると見なされる２つの構成部品間に中間装置または中間層が存在してもよい。伝導性熱伝達は、１つのタイプの伝熱であり、本明細書中の典型的な実施例を伴うことが好ましい。対流による伝熱は、連続伝導性シートと冷却空気との間でなされることが好ましい形態の伝熱である。

本明細書では、連続伝導性シートが比較的一定の断面厚を伴って示されてきたが、これも必要とされない。連続伝導性シートの幾つかの部分が他の部分より厚くてもよくあるいは薄くてもよく、また、幾つかの部分は、吸収された熱を除去するためのフィンまたは更なる幅広い表面積を更に含んでもよい。

フロントプレート、リアプレート、および、連続伝導性シートは、熱伝導性の材料から構成されるのが好ましい。金属がこれらの構成部品のための典型的な材料であることが見い出されてきた。より具体的には、シートメタル、および、更により具体的には、アルミニウムシートメタルが好ましい。しかしながら、多くの熱伝導性プラスチックおよび複合材料も適切に機能し得る。具体的には、ポリプロピレンシートが様々な実施例の範囲内に入る。

典型的な実施例において、フロントプレートおよびリアプレートは、それらの間の空間（連続伝導性シートを含む）とディスプレイの残りの部分との間にガス状の汚染物質バリアを備える。プレートが適切なバリアをもたらす場合には、外気を冷却空気１０として取り込むことができ、高感度電子部品を含むディスプレイの部分に汚染物質が入るリスクを減らすあるいは排除することができる。

前述したように、多くの照明装置（特に、ＬＥＤおよびＯＬＥＤ）が温度に応じて変化する性能特性を有し得る。バックライト内または照明アセンブリ内に「ホットスポット」が存在するときには、これらのホットスポットは、結果として得られる画像中に、エンドユーザに見える場合がある不規則物をもたらし得る。したがって、本明細書に記載される実施例を用いると、バックライトアセンブリにより発生され得る熱を様々なリブおよび熱伝導面の全体にわたって（ほぼ均一に）分配して、ホットスポットを除去し、バックライトを冷却することができる。

冷却システムは連続的に延びてもよい。しかしながら、望ましい場合には、温度が所定の閾値に達した時期を検出するために、温度検出装置（図示せず）が電子ディスプレイ内に組み込まれてもよい。そのような場合、ディスプレイ内の温度が所定の値に達するときに、様々な冷却ファンが選択的に関与されてもよい。所定の閾値が選択されてもよく、また、システムは、ディスプレイを許容温度範囲内に有利に維持するように構成されてもよい。典型的なサーモスタットアセンブリを使用してこの課題を達成できる。熱電対が温度検出装置として使用されてもよい。

開示された実施例の思想および範囲が多くのタイプのディスプレイの冷却をもたらすことは言うまでもない。一例として、限定的ではなく、実施例は、以下のいずれか、すなわち、ＬＣＤ（全てのタイプ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、発光ポリマー（ＬＥＰ）、有機エレクトロルミネセンス（ＯＥＬ）、プラズマディスプレイ、および、任意の他のタイプのフラットパネル電子ディスプレイと併用されてもよい。また、実施例は、未だ発見されていないタイプを含む他のタイプのディスプレイと共に使用されてもよい。特に、システムは、フルカラーフラットパネルＯＬＥＤディスプレイと共に使用するのに良く適し得ると考えられる。典型的な実施例は、大型（５５インチ以上）ＬＥＤバックライト付き高解像度（１０８０ｉまたは１０８０ｐ以上）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を利用してもよい。本明細書中に記載される実施例は、屋外環境に良く適するが、ディスプレイの熱安定性が危険にさらされる場合がある屋内用途（例えば、工場／工業環境、スパ、ロッカールーム）に適してもよい。

本明細書中の実施例のうちの一部でファンが示されているが、これらのファンは全ての実施例において必要とされるわけではない。強制対流（ファンを使用する）が好ましいが、自然なあるいは非強制的な対流（ファンが無い構成）が許容できる結果を生み出してもよく、そのような対流も本発明の範囲内に入る。

図示の各構成部品の相対的な寸法付けは、本発明の要件として解釈されるべきではなく、あるいは、それらが原寸に比例して正確に描かれていると解釈されるべきではない。一部の構成部品は、明確にするために拡大されている。他の構成部品は、明確にするために簡略化されている。

好ましい実施例を図示して説明してきたが、当業者であれば分かるように、前述の実施例に影響を及ぼすように多くの変形および改良がなされてもよく、これらの変形および改良は依然として特許請求の範囲に記載される発明の範囲内である。また、先に示された構成要素の多くは、変更されてもよくあるいは同じ結果を招く異なる構成要素と置き換えられてもよく、それらの構成要素も特許請求の範囲に記載される本願発明の思想内に入る。したがって、本発明は、特許請求の範囲により示されるようにのみ限定されるものである。

Claims (20)

1. 電子ディスプレイ部品から冷却空気の経路に熱を伝えるための拡張ヒートシンクであって、
   連続シートを備えており、
   前記連続シートは、水平に配置された状態で前記冷却空気の経路に沿って見たときに、上辺部と、下辺部と、左辺部と、右辺部とを有する四辺多角形を連続して画定し、
   前記上辺部または前記下辺部が前記各多角形から欠落していることを特徴とする拡張ヒートシンク。
2. 前記上辺部が前記欠落部となる前記四辺多角形と前記下辺部が前記欠落部となる前記四辺多角形とは互いに隣り合う請求項１に記載の拡張ヒートシンク。
3. 前記四辺多角形は台形である請求項１に記載の拡張ヒートシンク。
4. 前記上辺部と前記下辺部とは実質的に平行である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の拡張ヒートシンク。
5. 前記四辺多角形は長方形である請求項１に記載の拡張ヒートシンク。
6. 前記拡張ヒートシンクは、更に、
   前記連続シートの上方に配置されるフロントプレートと、
   前記連続シートの下方に配置されるリアプレートと、
   を備える請求項１に記載の拡張ヒートシンク。
7. 前記フロントプレートは、前記四辺多角形の前記上辺部を形成するように配置されており、
   前記リアプレートは、前記四辺多角形の前記下辺部を形成するように配置されている、
   請求項６に記載の拡張ヒートシンク。
8. 液晶ディスプレイであって、
   請求項６に記載の拡張ヒートシンクと、
   前記フロントプレートの上方に配置されているとともに前記フロントプレートと熱連通しているＬＥＤバックライトと、
   前記ＬＥＤバックライトの上方に配置される液晶アセンブリと、
   を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ。
9. 前記液晶ディスプレイは、更に、
   冷却空気を前記フロントプレートと前記リアプレートとの間に前記連続シートに沿って引き込むように位置されるファンを備える請求項８に記載の液晶ディスプレイ。
10. 前記ＬＥＤバックライトは、前記フロントプレートと伝導性の熱連通状態で配置されている請求項８または９に記載の液晶ディスプレイ。
11. 電子ディスプレイ部品から冷却空気の経路に熱を伝えるための拡張ヒートシンクであって、
    実質的に平坦なフロントプレートと、
    前記フロントプレートと平行に配置されている実質的に平坦なリアプレートと、
    冷却空気を受け入れるための一連のチャネルを画定するように前記フロントプレートと前記リアプレートとの間に配置されている連続シートと、
    を備えることを特徴とする拡張ヒートシンク。
12. 前記連続シートは、４つの部分から成る構造体を連続して含み、
    前記構造体の前記４つの部分は、第１の部分と、第２の部分と、第３の部分と、第４の部分と、から成り、
    前記第１の部分は、前記フロントプレートと実質的に平行に延びており、
    前記第２の部分は、前記第１の部分から前記リアプレートへ向けて第１の角度で延びており、
    前記第３の部分は、前記第２の部分から前記リアプレートと実質的に平行に延びており、
    前記第４の部分は、前記第３の部分から前記フロントプレートへ向けて第２の角度で延びている請求項１１に記載の拡張ヒートシンク。
13. 前記第１の部分は前記フロントプレートと接触し、前記第３の部分は前記リアプレートと接触している請求項１２に記載の拡張ヒートシンク。
14. 前記第１の角度と前記第２の角度とは実質的に等しい請求項１２に記載の拡張ヒートシンク。
15. 前記第１の角度および前記第２の角度は、それぞれ、９０度よりも小さい請求項１２に記載の拡張ヒートシンク。
16. 電子ディスプレイであって、
    請求項１１に記載の拡張ヒートシンクと、
    前記フロントプレートの前方に配置されているとともに前記フロントプレートと熱連通している電子ディスプレイアセンブリと、
    前記一連のチャネルを通って冷却空気を引き込むように位置されるファンと、
    を備えることを特徴とする電子ディスプレイ。
17. 前記電子ディスプレイは、更に、
    前記リアプレートと伝導性の熱連通状態にある電気部品を備える請求項１６に記載の電子ディスプレイ。
18. 前記電気部品は、電力モジュール、電源、および電源トランスのうちのいずれかである請求項１７に記載の電子ディスプレイ。
19. 液晶ディスプレイであって、
    請求項１に記載の拡張ヒートシンクと、
    前記連続シートの上方に配置されているとともに前記連続シートと熱連通しているＬＥＤバックライトと、
    前記ＬＥＤバックライトの上方に配置されている液晶アセンブリと、
    前記連続シートの背後に配置されているとともに前記連続シートと熱連通しているリアプレートと、
    冷却空気を前記ＬＥＤバックライトと前記リアプレートとの間且つ前記連続シートに沿って引き込むように配置されているファンと、
    を備えることを特徴とする液晶ディスプレイ。
20. 前記液晶ディスプレイは、更に、
    前記リアプレートと伝導性の熱連通状態にある電気部品を備える請求項１９に記載の液晶ディスプレイ。

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