JP6844032B2 - 液晶テレビ用放熱システム及び液晶テレビ - Google Patents

Description

本発明は、液晶ディスプレイの技術分野に関し、特に液晶テレビ用放熱システム及び液晶テレビに関する。

液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）は、薄型、省電力、無輻射などの多くの利点を有するため、液晶テレビ、スマートフォン、コンピュータ画面、ノートパソコン画面などに幅広く適用されている。

現在市販されている液晶ディスプレイの大部分は、筐体と、筐体内に設けられた液晶パネルと、筐体内に設けられたバックライトモジュール（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌｅ）とを含むバックライト型液晶ディスプレイである。

液晶パネル自体は発光しないため、バックライトモジュールが提供する光源によって映像を正常に表示する必要がある。バックライトモジュールは、光源の入射位置によってエッジ型バックライトモジュールと直下型バックライトモジュールとを含む２種類に分けられる。直下型バックライトモジュールは、発光光源、例えば冷陰極蛍光管（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ，ＣＣＦＬ）又は発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，ＬＥＤ）を液晶パネルの後方に配置することにより、面光源を直接形成して液晶パネルに提供する。エッジ型バックライトモジュールは、バックライト光源としてのＬＥＤライトバー（Ｌｉｇｈｔ ｂａｒ）を液晶パネルの側後方の背面板の縁に配置し、ＬＥＤライトバーが出射する光線は、導光板（Ｌｉｇｈｔ Ｇｕｉｄｅ Ｐｌａｔｅ，ＬＧＰ）側の光入射面から導光板に入射し、反射及び拡散させて導光板の光出射面から出射し、さらに光学フィルム群を経由して面光源を形成して液晶パネルに提供する。

現在、液晶テレビは、厚さの超薄型化の要求を満たすために、エッジ型の光入射方式が一般的に採用されている。エッジ型光入射方式による問題は、ＬＥＤライトバーにおけるＬＥＤランプバルブの密度が極めて大きく、さらに光入射側の温度が高すぎることであり、特に現在の液晶テレビは高輝度、高画質の方向に発展し始め、光入射側の温度問題の深刻性がさらに深刻化している。

従来の液晶テレビは、一般的に放熱部材としてアルミニウム押出形材が採用されており、アルミニウム押出形材により自然対流で放熱され、その伝熱経路はＬＥＤからアルミニウム押出形材を介して空気に至る。アルミニウム押出形材の構造が簡単であるものの、自然対流による放熱能力に限界があり、新型の液晶テレビの放熱要求を満たすことができなくなってきている。放熱効果を増加するためにアルミニウム押出形材の面積を直接増大する場合に、液晶テレビの下半分の厚みを増大する一方、アルミニウム押出形材が大きいということは、温度勾配が大きくなり、即ち、アルミニウム押出形材がＬＥＤライトバーに近い下半分の温度が高く、上へ行くほど温度が低くなることを意味し、つまり、単にアルミニウム押出形材の面積を増加することによる放熱を増加する役割は非常に限られている。

したがって、現在の液晶テレビの構造に対応した新たな放熱システムの設計が求められている。

本発明の目的は、ＬＥＤライトバーの発熱量を速やかで効率よく放熱でき、液晶テレビの薄型化に有利な液晶テレビ用放熱システムを提供することにある。

本発明の他の目的は、放熱システムの放熱効率が高く、放熱効果に優れる液晶テレビを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、放熱材と、前記放熱材の水平底面に接着されるＬＥＤライトバーと、前記ＬＥＤライトバーと放熱材の内側立ち上り面との間に設けられて放熱材を締め付けるための背面板と、前記放熱材の外側立ち上り面に接着される均熱板と、前記均熱板の放熱材から離れる側に締め付けられる放熱フィンと、前記放熱フィンの均熱板から離れる側に締め付けられる複数のファンとを含む液晶テレビ用放熱システムを提供する。

前記放熱材は、アルミニウム押出形材、又は銅形材である。

前記均熱板は、内部が中空の薄板である。

前記均熱板の内部は真空引きされている。

前記均熱板の内部に微細網目構造、又は微細多孔質構造を有する。

前記均熱板の内部に冷媒が充填されている。

前記冷媒は、アルコール又は純水である。

前記均熱板の材料は、銅である。

前記均熱板の背面板への投影面積が、放熱材の背面板への投影面積よりも大きく、前記均熱板の高さが放熱材の高さよりも大きい。

本発明は、上記の液晶テレビ用放熱システムを含む液晶テレビをさらに提供する。

本発明は、放熱材と、前記放熱材の水平底面に接着されるＬＥＤライトバーと、前記ＬＥＤライトバーと放熱材の内側立ち上り面との間に設けられて放熱材を締め付けるための背面板と、前記放熱材の外側立ち上り面に接着される均熱板と、前記均熱板の放熱材から離れる側に締め付けられる放熱フィンと、前記放熱フィンの均熱板から離れる側に締め付けられる複数のファンとを含む液晶テレビ用放熱システムをさらに提供する。

前記放熱材は、アルミニウム押出形材、又は銅形材であり、
前記均熱板は、内部が中空の薄板である。

本発明の有益な効果は以下の通りであり、本発明に係る液晶テレビ用放熱システムは、放熱材に高熱伝導の均熱板を接着して放熱フィンとファンとを組み合わせるとともに、均熱板を放熱システム全体のコア熱伝導媒体とすることにより、温度勾配を大幅に低減させてＬＥＤライトバーの発熱量を素早くて大量に効率よく導出し、ＬＥＤライトバーが温度過昇による焼損又は寿命の急激短縮を防止することができ、また、均熱板を設けることにより放熱材の寸法を低減させることができ、液晶テレビの薄型化に有利である。本発明に係る液晶テレビは、上記の液晶テレビ用放熱システムを用いて、放熱効率が高く、放熱効果に優れる。

本発明の特徴及び技術的内容をより一層明らかにするために、以下の本発明に関する詳細な説明及び添付図面を参照するが、添付図面は、参照及び説明のためのものに過ぎず、本発明を限定するものではない。
図面において、図１は、本発明の液晶テレビ用放熱システムの後面模式図である。 図２は、本発明の液晶テレビ用放熱システムの側面模式図である。 図３は、本発明の液晶テレビ用放熱システムの部分斜視模式図である。 図４は、本発明の液晶テレビ用放熱システムにおける均熱板の断面模式図である。

以下、本発明に用いられた技術的手段及びその効果をより明らかにするために、本発明の好ましい実施例及び添付図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図３を参照して、本発明は、放熱材１、ＬＥＤライトバー２、背面板３、均熱板４、放熱フィン５、及び複数のファン６を含む液晶テレビ用放熱システムを提供する。

前記放熱材１の端面は「Ｌ」字状をなし、前記ＬＥＤライトバー２が該放熱材１の水平底面に接着されて液晶テレビの光源とする。放熱材１のＬＥＤライトバー２に相対的に近い立ち上り面を内部立ち上り面と定義し、ＬＥＤライトバー２から相対的に遠い立ち上り面を外側立ち上り面と定義し、前記ＬＥＤライトバー２と放熱材１の内側立ち上り面との間に背面板３が設けられ、前記放熱材１が背面板３に締め付けられている。前記均熱板４は、前記放熱材１の外側立ち上り面に接着されている。前記放熱フィン５は、前記均熱板４の放熱材１から離れる側に締め付けられている。前記複数のファン６は、放熱フィン５の均熱板４から離れる側に締め付けられている。

具体的には、前記放熱材１は、従来のアルミニウム押出形材であってもよいし、アルミニウム押出形材の代わりに、より熱伝導性に優れた「Ｌ」字状の銅形材を用いてもよい。

前記均熱板４は、熱伝導性に優れた材料、例えば銅を用いて製造されている。図４を参照して、前記均熱板４は、内部が中空の薄板であり、該内部が中空の部分は、真空引きされており、アルコール又は純水等の冷媒が充填されている。さらに、前記均熱板４の内部が微細網目構造を有し、即ち図４に示す均熱板４の内部に微細な銅ワイヤが縦横に製織してなる銅網を複数層含み、放熱面積を大幅に増加させることができ、前記均熱板４の内部がさらに微細多孔質構造であってもよく、即ち均熱板４の内部が数多くの微細孔を含み、同様に放熱面積の増大を図ることができる。前記均熱板４の動作原理はヒートパイプと同様であるが、ヒートパイプが一次元の線形熱伝導であるのに対して、均熱板４は二次元の面で熱伝導を行うため、伝熱効率が高い点で熱伝達の方式が異なる。

本発明の液晶テレビ用放熱システムの動作プロセスは以下の通りである。

液晶テレビが起動された場合に、高出力のＬＥＤライトバー２が発光して、熱を大量に発生させ、熱は伝達作用により放熱材１に移行され、
次いで、これらの熱は、さらに均熱板４に伝達され、均熱板４の吸熱端である均熱板４の放熱材１の外側立ち上り面に接する部分が熱を受けて、均熱板４の内部の微細網目構造又は微細多孔質構造が急速に吸熱し、冷媒が真空超低圧環境下で急速に熱を受けて蒸発し、蒸気状態の冷媒は、均熱板４の冷端である均熱板４の放熱フィン５と接触する部分に移行して液体冷媒に再凝縮し、その後、液体冷媒が均熱板４内部の微細網目構造又は微細多孔質構造の毛細管現象により吸熱側に改めて流れて循環を形成して、この冷媒の蒸発、凝縮過程が、真空超低圧の環境及び均熱板４内部の微細網目構造又は微細多孔構造の超大熱交換面積により、極めて効率的な熱伝達、放熱効果を達成でき、前記均熱板４の背面板３への投影面積が、放熱材１の背面板３への投影面積よりも大きく、前記均熱板４の高さが放熱材１の高さよりも大きく、均熱板４を設けることによりＬＥＤライトバー２の発光による熱の大部分を吸収することができ、従来のアルミニウム押出形材よりも温度勾配を大幅に低減させて放熱効率を向上させることができ、
次いで、均熱板４は、吸収した熱を放熱フィン５に移行し、
最後に、前記複数のファン６は、強制空冷方式により熱を空気中に移行させ、最終的に、ＬＥＤライトバー２の発熱量を素早く、大量に、効率よく導出し、ＬＥＤライトバー２が温度過昇による焼損又は寿命の急激短縮を防止することを実現する。

また、本発明は、放熱システム全体のコア熱伝導媒体として均熱板４を用いることで、均熱板４は、かなり高い熱伝導、放熱効率を有するので、放熱材１の寸法を低減させることができ、液晶テレビの薄型化に有利である。

同一の発明構想に基づいて、本発明は、前記液晶テレビ用放熱システムを含み、放熱効率が高く、放熱効果に優れる液晶テレビをさらに提供し、ここで液晶テレビ用放熱システムの構造及び動作を繰り返して説明することを省略する。

以上のように、本発明の液晶テレビ用放熱システムは、放熱材に高熱伝導の均熱板を接着して放熱フィンとファンとを組み合わせるとともに、均熱板を放熱システム全体のコア熱伝導媒体とすることにより、温度勾配を大幅に低減させてＬＥＤライトバーの発熱量を素早くて大量に効率よく導出し、ＬＥＤライトバーが温度過昇による焼損又は寿命の急激短縮を防止することができ、また、均熱板を設けることにより放熱材の寸法を低減させることができ、液晶テレビの薄型化に有利である。本発明の液晶テレビは、上記の液晶テレビ用放熱システムを用いて、放熱効率が高く、放熱効果に優れる。

上記の内容は、当業者にとっては、本発明の技術的手段及び技術的思想に基づいて他の様々な変更及び変形を行うことができるが、これらの変更及び変形も全て本発明に添付される特許請求の保護範囲に属するものと理解されるべきである。

Claims (13)

1. 端面がＬ字状をなす放熱材と、前記放熱材の水平底面に接着されるＬＥＤライトバーと、前記ＬＥＤライトバーと放熱材の内側立ち上り面との間に設けられて放熱材を締め付けるための背面板と、前記放熱材の外側立ち上り面に接着される均熱板と、前記均熱板の放熱材から離れる側に締め付けられる放熱フィンと、前記放熱フィンの均熱板から離れる側に締め付けられる複数のファンとを含み、
   前記内側立ち上り面は、前記放熱材の前記ＬＥＤライトバーに相対的に近い立ち上り面であり、前記外側立ち上り面は、前記放熱材の前記ＬＥＤライトバーから相対的に遠い立ち上り面であり、前記内側立ち上り面及び前記外側立ち上り面は、前記水平底面から立ち上がる面であり、
   前記均熱板の背面板への投影面積が、前記放熱材の背面板への投影面積よりも大きく、前記均熱板の高さが前記放熱材の高さよりも大きい液晶テレビ用放熱システム。
2. 前記放熱材は、アルミニウム押出形材、又は銅形材である請求項１に記載の液晶テレビ用放熱システム。
3. 前記均熱板は、内部が中空の薄板である請求項１に記載の液晶テレビ用放熱システム。
4. 前記均熱板の内部が真空引きされた真空超低圧環境下で前記均熱板の内部に冷媒が充填されている請求項３に記載の液晶テレビ用放熱システム。
5. 前記均熱板の内部に微細網目構造、又は微細多孔質構造を有する請求項４に記載の液晶テレビ用放熱システム。
6. 前記冷媒は、アルコール又は純水である請求項４に記載の液晶テレビ用放熱システム。
7. 前記均熱板の材料は、銅である請求項１に記載の液晶テレビ用放熱システム。
8. 請求項１に記載の液晶テレビ用放熱システムを含む液晶テレビ。
9. 端面がＬ字状をなす放熱材と、前記放熱材の水平底面に接着されるＬＥＤライトバーと、前記ＬＥＤライトバーと放熱材の内側立ち上り面との間に設けられて放熱材を締め付けるための背面板と、前記放熱材の外側立ち上り面に接着される均熱板と、前記均熱板の放熱材から離れる側に締め付けられる放熱フィンと、前記放熱フィンの均熱板から離れる側に締め付けられる複数のファンとを含み、
   前記内側立ち上り面は、前記放熱材の前記ＬＥＤライトバーに相対的に近い立ち上り面であり、前記外側立ち上り面は、前記放熱材の前記ＬＥＤライトバーから相対的に遠い立ち上り面であり、前記内側立ち上り面及び前記外側立ち上り面は、前記水平底面から立ち上がる面であり、
   前記均熱板の背面板への投影面積が、前記放熱材の背面板への投影面積よりも大きく、前記均熱板の高さが前記放熱材の高さよりも大きく、
   前記放熱材は、アルミニウム押出形材、又は銅形材であり、
   前記均熱板は、内部が中空の薄板である液晶テレビ用放熱システム。
10. 前記均熱板の内部が真空引きされた真空超低圧環境下で前記均熱板の内部に冷媒が充填されている請求項９に記載の液晶テレビ用放熱システム。
11. 前記均熱板の内部に微細網目構造、又は微細多孔質構造を有する請求項１０に記載の液晶テレビ用放熱システム。
12. 前記冷媒は、アルコール又は純水である請求項１０に記載の液晶テレビ用放熱システム。
13. 前記均熱板の材料は、銅である請求項９に記載の液晶テレビ用放熱システム。

Images