WO2012157548A1 - 照明装置及び表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an illumination device that irradiates light toward an object to be irradiated such as a liquid crystal display panel. Moreover, it is related with the display apparatus provided with this illuminating device.
- the liquid crystal display panel itself that displays an image needs an illumination device on the opposite side of the display surface of the liquid crystal display panel, that is, on the back side.
- this illumination device irradiates light toward a liquid crystal display panel that is an object to be irradiated, the liquid crystal display device can project an image on the screen.
- the illumination device arranged on the back side of the display surface of the liquid crystal display panel is called a backlight unit, for example.
- the direct type backlight unit has a plurality of light sources arranged immediately below the liquid crystal display panel, that is, in a region facing the back surface of the liquid crystal display panel.
- An edge light type backlight unit has a light guide plate that is substantially equal to one surface on the back side of a liquid crystal display panel, and a light source is arranged on the edge of the light guide plate so that the light from the light source that is linear is planarized by the light guide plate. It emits light.
- Patent Document 1 An example of such a conventional backlight unit and lighting device is disclosed in Patent Document 1.
- the backlight device described in Patent Document 1 includes a light source, a case that houses the light source, a suction port and a suction fan for sucking outside air into the case, and a case for discharging the air inside the case to the outside.
- a discharge port and a discharge fan, and a cooling fan for lowering the temperature in the case are provided.
- a large number of suction ports and suction fans, discharge ports and discharge fans, and cooling fans are provided to minimize temperature deviation in the case and suppress temperature rise due to the light source.
- the present invention has been made in view of the above points, and even when a plurality of fans are provided to suppress a temperature rise of a lighting device such as a backlight unit, the weight of the lighting device is increased and noise is reduced.
- An object of the present invention is to provide an illuminating device that can effectively circulate air while suppressing an increase as much as possible to discharge heat and can realize stable illumination with high luminance. Moreover, it aims at providing the display apparatus provided with such an illuminating device.
- the present invention includes a light source and a support plate for supporting the light source, and an illumination device that irradiates light toward an irradiated body, wherein the light source of the support plate
- a frame that forms a space that covers a surface opposite to the side that supports the frame, a partition that divides the space in the frame into a plurality of regions, and the frame corresponding to each region partitioned by the partition
- An air inlet for allowing air to flow into the frame provided in the body and a fan for discharging the air inside the frame are provided.
- a relatively small region of the air flow passage formed by the frame body and the partition portion is provided on the side opposite to the side of the support plate that supports the light source, that is, on the back side of the illuminating device with respect to the irradiation direction of the light source.
- a plurality are formed. That is, an air flow passage for efficiently discharging the heat generated on the back side of the lighting device is formed while suppressing the number of fans to be used as much as possible.
- the illumination device having the above-described configuration includes a reinforcing member for preventing distortion of the support plate, and at least a part of the frame body or the partition portion is configured by the reinforcing member.
- This configuration reduces the use of materials for forming the frame and partition. Therefore, an air flow passage for efficiently discharging the heat generated on the back side of the lighting device is formed while suppressing an increase in the weight of the lighting device.
- a display device includes the lighting device.
- an air flow passage for efficiently discharging heat generated on the back side of the lighting device is formed.
- a display panel that displays an image
- the illumination device that irradiates light toward the display panel
- a control board for controlling the display panel and the illumination device
- the control board is disposed at a location on the opposite side of the lighting device on the side where the display panel is disposed
- the fan is on the opposite side of the lighting device on the side where the display panel is disposed, It is characterized by being arranged at a location different from the location.
- the heat generated on the back side of the lighting device is discharged to the outside of the frame without directly hitting the control board.
- a display panel that displays an image
- the illumination device that irradiates light toward the display panel
- a control line connected to the display panel and a signal line for controlling the illumination device.
- a substrate, and the intake port and the signal line are arranged so that the intake port and the signal line do not face each other.
- the air flow passage for efficiently discharging the heat generated on the back side of the lighting device while suppressing the number of fans to be used and the use of the material for forming the partition as much as possible. Can be formed. Therefore, even when multiple fans are installed to suppress the temperature rise of the lighting device such as the backlight unit, the air is circulated effectively while suppressing the increase in the weight of the lighting device and the increase in noise as much as possible. Thus, it is possible to provide a lighting device that can discharge heat and realize stable lighting with high luminance. In addition, a display device including such an illumination device can be provided.
- 1 is a front view of a liquid crystal display device including a backlight unit according to a first embodiment of the present invention.
- 1 is a horizontal sectional top view of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. It is a rear view of the backlight unit and control board of the liquid crystal display device which concern on the 1st Embodiment of this invention.
- 1 is a perspective view of a backlight unit and a control board of a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention as viewed from the back side, showing a state in which a heat insulating frame is disassembled.
- It is a rear view of the backlight unit and control board of the liquid crystal display device which concern on the 2nd Embodiment of this invention.
- It is a rear view of the backlight unit and control board of the liquid crystal display device which concern on the 3rd Embodiment of this invention.
- liquid crystal display device will be described as an example of the display device of the present invention provided with a backlight unit as an example of the illumination device of the present invention.
- FIGS. 1 is a front view of a liquid crystal display device
- FIG. 2 is a top view of a horizontal section of the liquid crystal display device
- FIG. 3 is a rear view of a backlight unit and a control board
- FIG. It is the perspective view seen from the back side, and shows the state which decomposed
- front and rear in the description, another member with respect to a certain member, part, or part where the part is located on the front side of the liquid crystal display device is referred to as “front”. What is located on the back side is referred to as “rear”.
- the liquid crystal display device 1 is a display device using liquid crystal for displaying images, and has a substantially rectangular shape (rectangular shape) in plan view extending long in the left-right direction as shown in FIGS.
- the liquid crystal display device 1 includes an exterior cover 2 that is a housing having a flat rectangular box shape.
- the exterior cover 2 is horizontally long and is supported by the stand 3 in a standing position.
- the exterior cover 2 includes a front cover 2F and a rear cover 2R.
- the front cover 2F has a so-called frame shape in which a rectangular opening is formed on the front side.
- the rear cover 2R is fitted to the front cover 2F so as to cover the back side of the front cover 2F, thereby forming a rectangular box-shaped exterior cover 2.
- the exterior cover 2 is provided with a plurality of ventilation holes penetrating the inside and outside of the exterior cover 2, and air can freely flow between the inside and outside of the exterior cover 2 through the ventilation holes. Can be done.
- a liquid crystal display panel 4 In the exterior cover 2, a liquid crystal display panel 4, a panel holder 5, a backlight unit 20, and a control board 6 are provided as shown in FIG.
- the liquid crystal display panel 4 has a rectangular plate shape and is disposed just inside the front opening of the front cover 2F.
- the liquid crystal display panel 4 includes an active matrix substrate (not shown), a counter substrate (color filter substrate), and a polarizing sheet each having a rectangular shape. These substrates and sheets are bonded to each other by interposing a sealing material (not shown) so that their predetermined surfaces face each other.
- the active matrix substrate has pixel electrodes on a predetermined surface thereof.
- the counter substrate includes a common electrode on a predetermined surface thereof. Further, liquid crystal is sealed between the active matrix substrate and the counter substrate.
- the liquid crystal display panel 4 adjusts the orientation of the liquid crystal by an electric field generated between the pixel electrode of the active matrix substrate and the common electrode of the counter substrate based on the video signal, and changes the transmittance of light transmitted through the liquid crystal.
- the panel holder 5 is disposed on the back side of the peripheral edge of the liquid crystal display panel 4.
- the panel holder 5 has a rectangular frame shape enough to fit inside the front cover 2F, and has an opening similar to the front opening of the front cover 2F inside.
- the panel holder 5 holds the liquid crystal display panel 4 between the inner surface of the front cover 2F. Further, the light of the backlight unit 20 is irradiated to the liquid crystal display panel 4 through the opening of the panel holder 5.
- the backlight unit 20 is arranged behind the entire back surface of the liquid crystal display panel 4.
- the backlight unit 20 is an illumination device that employs a direct type as an illumination system, and includes a backlight chassis 21, LEDs 22, an optical sheet group 23, a heat insulating frame body 24, and an exhaust fan 25.
- the backlight chassis 21 is formed in a box shape having a substantially rectangular shape in plan view with the liquid crystal display panel 4 side opened.
- the backlight chassis 21 accommodates a plurality of LEDs 22 as light sources on the inner surface of the back side wall portion 21a.
- the back side wall 21 a of the backlight chassis 21 functions as a support plate for supporting the plurality of LEDs 22.
- the LED 22 is a light source that emits light for generating backlight light for the liquid crystal display panel 4, and is composed of, for example, a white LED (light emitting diode) that emits white light.
- the LEDs 22 are, for example, in the form of blocks having a size of 3 mm to 8 mm, and are arranged side by side in a substantially grid-like row over the entire inner surface of the back side wall 21 a of the backlight chassis 21.
- the interval between the plurality of LEDs 22 is set to 30 mm, for example.
- the light source is not limited to the LED, and the LED itself is not limited to one that emits white light. Further, the number and arrangement method of the LEDs 22 are not limited to the above and the shape shown in FIG.
- the optical sheet group 23 includes a diffusion plate, a prism sheet, and a lens sheet (not shown).
- the optical sheet group 23 is arranged on the front side of the backlight chassis 21 so as to block the front opening of the backlight chassis 21, and covers the arrangement area of the plurality of LEDs 22 from the liquid crystal display panel 4 side.
- the diffusion plate directly receives and diffuses the light emitted from the LEDs 22 and spreads the light over the entire area of the liquid crystal display panel 4.
- the prism sheet deflects the radiation characteristic of light received from the diffuser.
- the lens sheet suppresses the difference in brightness that causes unevenness in the amount of light received by the prism sheet.
- the heat insulation frame 24 is disposed behind the backlight chassis 21.
- the heat insulating frame 24 is sized to cover the entire outer surface of the back side wall 21a of the backlight chassis 21, and is formed in a box shape having a substantially rectangular shape in plan view with the backlight chassis 21 side opened.
- the heat insulating frame 24 forms a space that covers the entire outer surface of the back side wall 21 a of the backlight chassis 21.
- the heat insulating frame 24 is made of a heat insulating member such as a synthetic resin having a relatively high heat insulating efficiency. Note that another heat insulating material such as glass wool or polyethylene resin foam may be attached to the back inner side of the heat insulating frame 24.
- the heat insulating frame 24 is provided with a partition portion 24a inside thereof as shown in FIGS.
- the partition part 24a divides the space in the heat insulating frame 24 into four regions Sa, Sb, Sc, and Sd.
- the regions Sa and Sb are provided at both left and right ends, respectively, and extend relatively long from the lower end to the upper end of the heat insulating frame 24.
- the regions Sc and Sd are provided between the region Sa and the region Sb and provided at the center in the left-right direction of the heat insulating frame 24, and the lower side divided into two upper and lower regions is the region Sc and the upper side is Sd.
- peripheral edge part 24b which is a part extended toward back with respect to the backlight chassis 21 of the heat insulation frame 24, and all or a part of the partition part 24a prevent distortion of the back side wall part 21a of the backlight chassis 21. You may comprise by the reinforcement member for this.
- the heat insulating frame 24 includes a plurality of air inlets 24c at the upper and lower peripheral edge portions 24b.
- the air inlet 24c penetrates in the vertical direction with respect to the inside and outside of the heat insulating frame 24 so that air outside the heat insulating frame 24 can flow into the inside.
- the heat insulation frame 24 is provided with the exhaust port 24d in the several location of the back surface, as shown in FIG.
- the exhaust port 24d penetrates in the front-rear direction with respect to the inner side and the outer side of the heat insulating frame 24 so that the air inside the heat insulating frame 24 can be discharged to the outside.
- the exhaust fan 25 is composed of, for example, an axial fan, and is provided at each position corresponding to the exhaust port 24d of the heat insulating frame 24 behind the heat insulating frame 24 as shown in FIGS.
- the exhaust fan 25 covers the exhaust port 24d of the heat insulating frame 24 and can forcibly exhaust the air inside the heat insulating frame 24 to the outside through the exhaust port 24d.
- the exhaust ports 24 d are provided at positions corresponding to the exhaust fans 25 on the back surface of the heat insulating frame 24, although they are not visible because they are covered with the exhaust fans 25.
- the intake port 24c, the exhaust port 24d, and the exhaust fan 25 are provided for each of the regions Sa, Sb, Sc, and Sd divided by the partition portion 24a.
- an intake port 24c that allows air to flow upward is provided at the lower end
- an exhaust port 24d and an exhaust fan 25 that discharge air toward the rear are provided at two upper locations.
- the fan 25 generates an air flow from bottom to top.
- an intake port 24c for allowing air to flow downward is provided at the upper end, and an exhaust port 24d and an exhaust fan 25 for discharging air toward the rear are provided at two lower portions. There is a downward air flow from
- the backlight unit 20 having such a configuration illuminates the back surface of the liquid crystal display panel 4 by irradiating a uniform and uniform backlight light in a planar shape. Since the liquid crystal display panel 4 changes the transmittance of the backlight that transmits the liquid crystal based on the video signal, a desired video is displayed on the display screen of the liquid crystal display panel 4.
- the control board 6 is disposed on the opposite side to the side where the display panel 4 of the backlight unit 20 is disposed, that is, behind the heat insulating frame 24 of the backlight unit 20. .
- four control boards 6 are provided, and each of them is fixed to the back surface of the heat insulating frame 24 with a screw 6b with a gap through a spacer 6a.
- the control board 6 has functions such as an LCD controller (control of the display panel 4), an LED controller (control of the backlight unit 20), and a video controller. 2 to 4 and FIG. 5 to be described later, in order to control the display panel 4 and the backlight unit 20, they extend from the control board 6 and are electrically connected to the display panel 4 and the backlight unit 20. Drawing of signal lines is omitted.
- the exhaust fan 25 is arranged behind the heat insulating frame 24 and at a place different from the place where the control board 6 is arranged. That is, the air outlet of the exhaust fan 25 and the control board 6 are not opposed.
- the liquid crystal display device 1 forms a space that covers one surface of the back side wall portion 21a of the backlight chassis 21 that is a support plate of the LED 22 on the side opposite to the side that supports the LED 22, that is, the back surface of the backlight chassis 21.
- the partition part 24a which divides the space in the heat insulation frame 24 into a plurality of regions, and the heat insulation frame 24 provided in the heat insulation frame 24 corresponding to each region divided by the partition part 24a And an exhaust fan 25 for exhausting the air inside the heat insulation frame 24.
- a plurality of air flow passages in a relatively small area constituted by the heat insulating frame body 24 and the partition portion 24 a are formed. That is, it is possible to form an air flow passage for efficiently discharging the heat generated on the back side of the backlight unit 20 while suppressing the number of exhaust fans 25 to be used as much as possible.
- the heat insulation frame 24 and the partition part 24a are formed by constituting a part of the heat insulation frame 24 or the partition part 24a with a reinforcing member for preventing the back side wall part 21a of the backlight chassis 21 from being distorted.
- the control board 6 is disposed at a position opposite to the side where the display panel 4 of the backlight unit 20 is disposed, and the exhaust fan 25 is disposed of the display panel 4 of the backlight unit 20. It is arranged on the opposite side to the side where the control board 6 is arranged. Thereby, the heat generated on the back side of the backlight unit 20 is discharged to the outside of the heat insulating frame 24 without directly hitting the control board 6. Therefore, it is possible to suppress the heat generated on the back side of the backlight unit 20 from being transmitted to the control board 6.
- produces on the back side of the backlight unit 20, suppressing the number of the exhaust fans 25 to be used and the use of the material for forming the partition part 24a as much as possible. It is possible to form an air flow passage for efficiently discharging the air. Therefore, even when a plurality of exhaust fans 25 are provided to suppress the temperature rise of the backlight unit 20, the air is effectively discharged while suppressing the increase in the weight of the backlight unit 20 and the increase in noise as much as possible. It is possible to provide the backlight unit 20 that can be circulated to discharge heat and can realize stable illumination with high luminance. Moreover, the liquid crystal display device 1 provided with such a backlight unit 20 can be provided.
- FIG. 5 is a rear view of the backlight unit and the control board of the liquid crystal display device. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, the same reference numerals are used for the same constituent elements as those of the first embodiment. The description of the drawings and the description thereof will be omitted.
- the exhaust port 24d of the heat insulating frame 24 in FIG. 5 is covered with the exhaust fan 25 and cannot be seen when the backlight unit 20 is viewed from the back side.
- the white arrow of FIG. 5 shows the distribution direction of the airflow produced by a fan.
- the partition 24 a divides the space in the heat insulating frame 24 into four regions Sa, Sb, Sc, and Sd.
- the regions Sa and Sb are provided at both left and right ends, respectively, and extend relatively long from the lower end to the upper end of the heat insulating frame 24.
- the regions Sc and Sd are provided between the region Sa and the region Sb and provided at the center in the left-right direction of the heat insulating frame 24, and the lower side divided into two upper and lower regions is the region Sc and the upper side is Sd.
- the inlet port 24c which flows in air upwards is provided in the lower end,
- emit air toward back are provided in two upper parts.
- an intake port 24c that allows air to flow forward is provided at the lower back of the heat insulating frame 24, and an exhaust port 24d and an exhaust fan 25 that discharge air toward the rear are provided at the upper portion. . That is, in all four regions Sa, Sb, Sc, and Sd, an air flow is generated from the bottom to the top by the exhaust fan 25.
- the heat generated on the back side of the backlight unit 20 can be discharged more efficiently.
- FIG. 6 is a rear view of the backlight unit and the control board of the liquid crystal display device. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, the same reference numerals are used for the same constituent elements as those of the first embodiment. The description of the drawings and the description thereof will be omitted.
- the exhaust port 24d of the heat insulating frame 24 in FIG. 6 is covered with the exhaust fan 25 and cannot be seen when the backlight unit 20 is viewed from the back side.
- the white arrow of FIG. 6 shows the distribution direction of the airflow produced by a fan.
- the partition 24 a divides the space in the heat insulating frame 24 into eight regions Se, Sf, Sg, Sh, Sj, Sk, Sm, Sn. It is divided.
- the regions Se and Sf are provided on the left side, and the upper side divided into two upper and lower regions is the region Se and the lower side is Sf.
- the regions Sg and Sh are provided on the right side, and the upper side divided into two upper and lower regions is the region Sg and the lower side is Sh.
- the regions Sj, Sk, Sm, and Sn are provided between the regions Se and Sf and the regions Sg and Sh in the central portion in the left-right direction of the heat insulating frame 24, and are divided into upper and lower four regions in order from the top. , Sm, Sn.
- an intake port 24 c that allows air to flow in the right direction is provided at the left end, and an exhaust port 24 d that exhausts air toward the rear and the exhaust gas.
- Fans 25 are provided at two locations on the right side, and an air flow from left to right is generated by the exhaust fan 25.
- an intake port 24c for allowing air to flow in the left direction is provided at the right end, and an exhaust port 24d and an exhaust fan 25 for discharging the air in the rear direction are provided in two places on the left side. 25 causes an air flow from right to left.
- an intake port 24c that allows air to flow in the forward direction is provided on the right side when viewed from the back side of the back surface, and an exhaust port 24d and an exhaust fan 25 that discharges air toward the rear side. Is provided at one place on the left side, and an air flow from right to left is generated by the exhaust fan 25.
- control boards 7 and 8 are disposed on the opposite side of the backlight unit 20 on which the display panel 4 is disposed, that is, behind the heat insulating frame 24 of the backlight unit 20.
- four control boards 7 are provided, and are fixed to each of the back surfaces of the heat insulating frame 24 corresponding to each of the regions Se, Sf, Sg, and Sh by screws 7b with a spacer interposed therebetween (not shown).
- one control board 8 is provided, and is fixed to the back surface of the heat insulating frame 24 with a screw 8b at a distance via a spacer (not shown) so as to straddle Sj, Sk, Sm, Sn in the vertical direction. ing.
- signal lines 7c and 8c extending from the control boards 7 and 8 and electrically connected to the display panel 4 and the backlight unit 20 are provided.
- the signal lines 7c and 8c extend toward the display panel 4 and the backlight unit 20 through the upper or lower portion of the heat insulating frame 24, respectively.
- the intake port 24c and the signal lines 7c, 8c are arranged so that the intake port 24c provided on the left end, the right end, and the back surface of the heat insulating frame 24 and the signal lines 7c, 8c do not face each other. . Accordingly, the inflow of air into the heat insulating frame 24 through the intake port 24c is not obstructed by the signal lines 7c and 8c. Therefore, it is possible to smoothly flow air into the heat insulating frame 24 through the intake port 24c.
- the way of partitioning the space in the heat insulating frame 24 by the partitioning part 24a and the number of partitioned regions are not limited to the partitioning method and the region number described in the above embodiment, but other partitioning methods and region quantities. It does not matter.
- the arrangement location and quantity of the intake port 24c, the exhaust port 24d and the exhaust fan 25 are not limited to the arrangement location and quantity described in the above embodiment, and may be other arrangement locations and quantities.
- arrangement location and quantity with respect to the heat insulation frame 24 back surface of the control boards 7, 8, and 9 are not limited to the arrangement location and quantity described in the above embodiment, and may be other arrangement locations and quantities. Absent.
- the present invention can be used in an illumination device that irradiates light toward an irradiated object such as a liquid crystal display panel.
- Liquid crystal display device 2 Exterior cover 4 Liquid crystal display panel (display panel) 6, 7, 8 Control board 7c, 8c Signal line 20
- Backlight unit 20
- Backlight chassis 21a Rear side wall (support plate) 22
- LED light source
- Insulation frame 24a Partition part 24b Peripheral part 24c Intake port 24d Exhaust port 25 Exhaust fan (fan)
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Abstract
表示パネル4に向かって光を照射するバックライトユニット20は、LED22と、LED22を支持するための背面側壁部21aを有するバックライトシャーシ21と、背面側壁部21aのLED22を支持する側の反対側の一面を覆う空間を形成する断熱枠体24と、断熱枠体24内の空間を複数の領域に区分する仕切り部24aと、仕切り部24aによって区分された領域ごとに対応して断熱枠体24に設けた断熱枠体24内部に空気を流入させるための吸気口24c及び断熱枠体24内部の空気を排出させるための排気ファン25と、を備える。
Description
本発明は、例えば液晶表示パネルなどの被照射体に向かって光を照射する照明装置に関する。また、この照明装置を備えた表示装置に関する。
代表的な表示装置である液晶表示装置は一般的に映像を映し出す液晶表示パネル自体が発光しないので、液晶表示パネルの表示面の反対側、すなわち裏側に照明装置を必要としている。この照明装置が被照射体である液晶表示パネルに向かって光を照射することにより、液晶表示装置はその画面上に映像を映し出すことが可能になっている。このように液晶表示パネルの表示面の裏側に配置される照明装置を、例えばバックライトユニットと呼んでいる。
バックライトユニットに使用する光源としては、例えば冷陰極蛍光ランプやLED(発光ダイオード)が広く知られている。また、バックライトユニットの照明方式としては大きく分けて直下型方式とエッジライト型方式との二つの方式がある。直下型のバックライトユニットは液晶表示パネルの直下、すなわち液晶表示パネルの裏面と対向する領域に複数の光源を配置したものである。エッジライト型のバックライトユニットは液晶表示パネルの裏側にその略一面に等しい導光板を配置し、導光板のエッジ部に光源を配置して線状をなす光源の光を導光板で面状に発光させるものである。
このような従来のバックライトユニット、照明装置の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載されたバックライト装置は光源と、光源を収容するケースと、ケース内に外部の空気を吸入させるための吸入口及び吸入ファンと、ケース内の空気を外部に放出させるための放出口及び放出ファンと、ケース内の温度を低下させるための冷却ファンと、を備えている。吸入口及び吸入ファンと、放出口及び放出ファンと、冷却ファンとは多数が設けられ、ケース内の温度偏差を最小化するとともに光源による温度上昇を抑制している。
ここで近年、従来一般的に利用されている液晶表示装置と比較してさらに大型で高精細な液晶表示装置の需要が高まっている。それに伴って従来の液晶表示装置と同様の輝度を実現するために、バックライトユニットの高出力化も要求されている。その結果、バックライトユニット自体やその周辺の温度上昇を抑制する必要があり、特許文献1に記載された従来のバックライト装置のように多数のファンなどの送風機を設けることが考えられる。これにより、バックライトユニットの背面側などで空気を流通させて高温の熱を強制的に排出することが期待できる。
しかしながら、特許文献1に記載された従来のバックライト装置のように多数のファンを設けると、バックライトユニットの重量の増加や騒音の増大といった問題が発生することが懸念される。さらに、単に多数のファンを用いて強制的にバックライトユニットの背面側に空気を流通させるだけでは空気の澱みなどが生じて大きな排熱効果が得られない可能性がある。したがって、熱に起因する光源の寿命低下や周辺の例えば制御基板上の電子部品に及ぼす悪影響を回避できない虞がある。
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、バックライトユニットなどの照明装置の温度上昇を抑制するために複数のファンを設けた場合であっても、照明装置の重量の増加や騒音の増大をできるだけ抑制しながら効果的に空気を流通させて熱を排出することができ、高輝度が得られる安定した照明を実現することが可能な照明装置を提供することを目的とする。また、このような照明装置を備えた表示装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明は、光源と、前記光源を支持するための支持板と、を備えるとともに、被照射体に向かって光を照射する照明装置において、前記支持板の前記光源を支持する側の反対側の一面を覆う空間を形成する枠体と、前記枠体内の空間を複数の領域に区分する仕切り部と、前記仕切り部によって区分された領域ごとに対応して前記枠体に設けた前記枠体内部に空気を流入させるための吸気口及び前記枠体内部の空気を排出させるためのファンと、を備えることを特徴としている。
この構成によれば、支持板の光源を支持する側の反対側、すなわち光源による照射方向に対する照明装置の背面側において、枠体と仕切り部とによって構成された比較的小領域の空気流通路が複数形成される。すなわち、使用するファンの数をできるだけ抑制しながら、照明装置の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路が形成される。
また、上記構成の照明装置において、前記支持板の歪みを防止するための補強部材を備え、前記枠体または前記仕切り部の少なくとも一部が前記補強部材で構成されていることを特徴としている。
この構成によれば、枠体や仕切り部を形成するための材料の使用が低減する。したがって、照明装置の重量増加を抑制しながら、照明装置の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路が形成される。
また本発明では、表示装置が上記照明装置を備えることを特徴としている。
この構成によれば、表示装置において、照明装置の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路が形成される。
また、上記構成の表示装置において、映像を映し出す表示パネルと、前記表示パネルに向かって光を照射する前記照明装置と、前記表示パネル及び前記照明装置を制御するための制御基板と、を備え、前記制御基板が前記照明装置の前記表示パネルが配置された側の反対側の箇所に配置され、前記ファンが前記照明装置の前記表示パネルが配置された側の反対側であって前記制御基板の配置箇所とは異なる箇所に配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、照明装置の背面側で発生する熱が制御基板に直接当たることなく枠体の外部に排出される。
また、上記構成の表示装置において、映像を映し出す表示パネルと、前記表示パネルに向かって光を照射する前記照明装置と、前記表示パネル及び前記照明装置を制御するための信号線が接続された制御基板と、を備え、前記吸気口と前記信号線とが対向しないように前記吸気口及び前記信号線が配置されていることを特徴としている。
この構成によれば、吸気口を通した枠体内部への空気の流入が信号線によって邪魔されることがない。したがって、吸気口を通してスムーズに枠体内部へ空気が流入する。
本発明の構成によれば、使用するファンの数や仕切り部を形成するための材料の使用をできるだけ抑制しながら、照明装置の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路を形成することができる。したがって、バックライトユニットなどの照明装置の温度上昇を抑制するために複数のファンを設けた場合であっても、照明装置の重量の増加や騒音の増大をできるだけ抑制しながら効果的に空気を流通させて熱を排出することができ、高輝度が得られる安定した照明を実現することが可能な照明装置を提供することができる。また、このような照明装置を備えた表示装置を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を図1~図6に基づき説明する。なおここでは、本発明の照明装置の一例としてのバックライトユニットを備えた本発明の表示装置の一例として液晶表示装置を掲げて説明するものとする。
最初に、本発明の第1の実施形態に係るバックライトユニットを備えた液晶表示装置について、図1~図4を用いてその構造を説明する。図1は液晶表示装置の正面図、図2は液晶表示装置の水平断面上面図、図3はバックライトユニット及び制御基板の背面図、図4は液晶表示装置のバックライトユニット及び断熱枠体の背面側から見た斜視図にして、断熱枠体を分解した状態を示すものである。図2及び図3に記載の白抜き矢印はファンによって生じる空気流の流通方向を示す。なお、説明における「前方」、「後方」の表現については、ある部材、部位に対して別の部材、部位が液晶表示装置の正面側に位置するものを「前方」と称し、液晶表示装置の背面側に位置するものを「後方」と称している。
液晶表示装置1は映像の表示に液晶を用いた表示装置であって、図1及び図2に示すように左右方向に長く延びる平面視略矩形(長方形状)をなしている。液晶表示装置1は扁平な矩形箱形状をなすハウジングである外装カバー2を備えている。外装カバー2は横長で、立てて置いた姿勢にしてスタンド3に支持されている。
外装カバー2は前カバー2Fと、後カバー2Rとを備えている。前カバー2Fは正面側に矩形の開口部が形成された所謂額縁形状にして構成されている。後カバー2Rは前カバー2Fの背面側をカバーするように前カバー2Fに嵌合し、矩形箱形状の外装カバー2を形成する。なお、図示していないが、外装カバー2にはその内側と外側とに対して貫通する複数の通風孔が設けられ、通風孔を通して外装カバー2の内側と外側との間で自由に空気の流通ができるようになっている。
外装カバー2の内部には、図2に示すように液晶表示パネル4、パネルホルダー5、バックライトユニット20、及び制御基板6が備えられている。
液晶表示パネル4は矩形板状をなし、前カバー2Fの正面開口部のすぐ内側に配置されている。液晶表示パネル4は各々矩形をなす図示しないアクティブマトリクス基板、対向基板(カラーフィルタ基板)、及び偏光シートを備えている。これらの基板及びシートは互いの所定面が向き合うように図示しないシール材を介在させるなどして貼り合わせられている。アクティブマトリクス基板はその所定面上に画素電極を備えている。対向基板はその所定面上に共通電極を備えている。さらに、アクティブマトリクス基板と対向基板との間に液晶が封入されている。液晶表示パネル4は映像信号に基づきアクティブマトリクス基板の画素電極と対向基板の共通電極との間に発生させた電界により液晶の配向を調整し、液晶を透過する光の透過率を変更する。
パネルホルダー5は液晶表示パネル4の周縁部の背面側に配置されている。パネルホルダー5は前カバー2Fの内側に収まる程度の矩形額縁形状をなし、その内側に前カバー2Fの正面開口部と同様の開口部を備えている。そして、パネルホルダー5は前カバー2F内面との間に液晶表示パネル4を挟持している。また、パネルホルダー5の開口部を通してバックライトユニット20の光が液晶表示パネル4に照射されるようになっている。
バックライトユニット20は液晶表示パネル4の背面全面に対する後方に配置されている。バックライトユニット20は照明方式として直下型を採用した照明装置であって、バックライトシャーシ21、LED22、光学シート群23、断熱枠体24、及び排気ファン25を備えている。
バックライトシャーシ21は液晶表示パネル4側を開口した平面視略矩形をなす箱型に形成されている。バックライトシャーシ21はその内部であって、その背面側壁部21aの内面に光源としての複数のLED22を収容している。そして、バックライトシャーシ21の背面側壁部21aは複数のLED22を支持するための支持板として機能している。
LED22は液晶表示パネル4に対するバックライト光を生成するための光を照射する光源であって、例えば白色に発光する白色LED(発光ダイオード)で構成されている。LED22は、例えば1つが3mm~8mmの大きさのブロック形態をなし、バックライトシャーシ21の背面側壁部21aの内面全域に略格子状の列をなす形に並べて配置されている。複数のLED22各々の間隔は、例えば30mmに設定されている。なお、光源はLEDに限定されるわけではなく、LED自体も白色発光するものに限定されるわけでない。また、LED22の数や配置方法も上記や図2の形に限定されるわけではない。
光学シート群23は図示しない拡散板、プリズムシート及びレンズシートを備えている。光学シート群23はバックライトシャーシ21の正面開口を塞ぐようにバックライトシャーシ21の正面側に配置され、複数のLED22の配置領域を液晶表示パネル4側から覆っている。拡散板はLED22から照射される光を直接受けて拡散させ、液晶表示パネル4の全域に光を行き渡らせる。プリズムシートは拡散板から受ける光の放射特性を偏向させる。レンズシートはプリズムシート受ける光に対して光量むらとなる明暗差を抑制する。
断熱枠体24はバックライトシャーシ21の後方に配置されている。断熱枠体24はバックライトシャーシ21の背面側壁部21aの外面全域を覆う大きさであって、バックライトシャーシ21側を開口した平面視略矩形をなす箱型に形成されている。そして、断熱枠体24はバックライトシャーシ21の背面側壁部21aの外面全域を覆う空間を形成している。
断熱枠体24は、例えば断熱効率が比較的高い合成樹脂などの断熱部材で構成されている。なお、断熱枠体24の背面内側にグラスウールやポリエチレン樹脂発泡体等の他の断熱材を貼付するなどして設けても良い。
また、断熱枠体24は、図2~図4に示すようにその内側に仕切り部24aを備えている。仕切り部24aは断熱枠体24内の空間を4つの領域Sa、Sb、Sc、Sdに区分している。図3に示すように背面側から見て、領域Sa及びSbは左右両端部に各々設けられ、断熱枠体24の下端から上端まで比較的長く延びている。領域Sc及びSdは領域Saと領域Sbとの間にあって断熱枠体24の左右方向中央部に設けられ、上下2つの領域に区分された下側が領域Sc、上側がSdとなっている。なお、断熱枠体24のバックライトシャーシ21に対して後方に向かって延びる部分である周縁部24bや、仕切り部24aの全部若しくは一部をバックライトシャーシ21の背面側壁部21aの歪みを防止するための補強部材で構成しても良い。
断熱枠体24は、図2~図4に示すようにその上下の周縁部24bに複数の吸気口24cを備えている。吸気口24cは断熱枠体24の内側と外側とに対して上下方向に貫通し、断熱枠体24外部の空気を内部に流入させることができるようになっている。また、断熱枠体24は、図2に示すようにその背面の複数の箇所に排気口24dを備えている。排気口24dは断熱枠体24の内側と外側とに対して前後方向に貫通し、断熱枠体24内部の空気を外部に排出させることができるようになっている。
排気ファン25は例えば軸流ファンで構成され、図2~図4に示すように断熱枠体24の後方であって断熱枠体24の排気口24dに対応した箇所各々に設けられている。排気ファン25は断熱枠体24の排気口24dを覆い、断熱枠体24内部の空気を強制的に排気口24dを通して外部に排出させることができる。図3及び図4では排気ファン25に覆われて見えないが、断熱枠体24の背面の各排気ファン25に対応する箇所にそれぞれ排気口24dが設けられている。
なお、吸気口24c、排気口24d及び排気ファン25は仕切り部24aによって区分された領域Sa、Sb、Sc、Sdごとに対応して各々設けられている。例えば、領域Sa、Sb及びScでは上方に向かって空気を流入させる吸気口24cが下端に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が上部2箇所に設けられ、排気ファン25により下から上に向かう空気流が生じる。一方、領域Sdでは下方に向かって空気を流入させる吸気口24cが上端に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が下部2箇所に設けられ、排気ファン25により上から下に向かう空気流が生じる。
このような構成のバックライトユニット20はむらのない均一なバックライト光を面状に照射して液晶表示パネル4の裏面を照明する。液晶表示パネル4が映像信号に基づき液晶を透過するバックライト光の透過率を変更するので、液晶表示パネル4の表示画面に所望の映像が表示される。
制御基板6は、図2~図4に示すようにバックライトユニット20の表示パネル4が配置された側の反対側の箇所、すなわちバックライトユニット20の断熱枠体24の後方に配置されている。制御基板6は例えば4枚が備えられ、それら各々が断熱枠体24の背面に対してスペーサー6aを介して間隔をあけてネジ6bで固定されている。制御基板6はLCDコントローラ(表示パネル4の制御)、LEDコントローラ(バックライトユニット20の制御)、ビデオコントローラなどの機能を備えている。なお、図2~図4、さらに後述する図5においては、表示パネル4やバックライトユニット20を制御するために制御基板6から延びて表示パネル4やバックライトユニット20などと電気的に接続される信号線の描画を省略している。
ここで、排気ファン25は、図3及び図4に示すように断熱枠体24の後方であって制御基板6の配置箇所とは異なる箇所に配置されている。すなわち、排気ファン25の空気の吹出し口と制御基板6とは対向していない。
このようにして液晶表示装置1は、LED22の支持板であるバックライトシャーシ21の背面側壁部21aのLED22を支持する側の反対側の一面、すなわちバックライトシャーシ21の背面を覆う空間を形成する断熱枠体24と、断熱枠体24内の空間を複数の領域に区分する仕切り部24aと、仕切り部24aによって区分された領域ごとに対応して断熱枠体24に設けた断熱枠体24内部に空気を流入させるための吸気口24c及び断熱枠体24内部の空気を排出させるための排気ファン25と、を備えている。これにより、バックライトユニット20の背面側において、断熱枠体24と仕切り部24aとによって構成された比較的小領域の空気流通路が複数形成される。すなわち、使用する排気ファン25の数をできるだけ抑制しながら、バックライトユニット20の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路を形成することが可能になる。
また、断熱枠体24または仕切り部24aの一部を、バックライトシャーシ21の背面側壁部21aの歪みを防止するための補強部材で構成することにより、断熱枠体24や仕切り部24aを形成するための材料の使用が低減する。したがって、バックライトユニット20の重量増加を抑制しながら、バックライトユニット20の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路を形成することが可能になる。
また、液晶表示装置1において、制御基板6がバックライトユニット20の表示パネル4が配置された側の反対側の箇所に配置され、排気ファン25がバックライトユニット20の表示パネル4が配置された側の反対側であって制御基板6の配置箇所とは異なる箇所に配置されている。これにより、バックライトユニット20の背面側で発生する熱が制御基板6に直接当たることなく断熱枠体24の外部に排出される。したがって、バックライトユニット20の背面側で発生する熱が制御基板6に伝達するのを抑制することが可能になる。
そして、本発明の上記実施形態の構成によれば、使用する排気ファン25の数や仕切り部24aを形成するための材料の使用をできるだけ抑制しながら、バックライトユニット20の背面側で発生する熱を効率よく排出するための空気流通路を形成することができる。したがって、バックライトユニット20の温度上昇を抑制するために複数の排気ファン25を設けた場合であっても、バックライトユニット20の重量の増加や騒音の増大をできるだけ抑制しながら効果的に空気を流通させて熱を排出することができ、高輝度が得られる安定した照明を実現することが可能なバックライトユニット20を提供することができる。また、このようなバックライトユニット20を備えた液晶表示装置1を提供することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置について、図5を用いて説明する。図5は液晶表示装置のバックライトユニット及び制御基板の背面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図1~図4を用いて説明した前記第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。これに関して、図5における断熱枠体24の排気口24dはバックライトユニット20を背面側から見ると排気ファン25に覆われて見えなくなっている。また、図5に記載の白抜き矢印はファンによって生じる空気流の流通方向を示す。
第2の実施形態に係るバックライトユニット20は、図5に示すように仕切り部24aが断熱枠体24内の空間を4つの領域Sa、Sb、Sc、Sdに区分している。図5に示すように背面側から見て、領域Sa及びSbは左右両端部に各々設けられ、断熱枠体24の下端から上端まで比較的長く延びている。領域Sc及びSdは領域Saと領域Sbとの間にあって断熱枠体24の左右方向中央部に設けられ、上下2つの領域に区分された下側が領域Sc、上側がSdとなっている。
そして、領域Sa、Sb及びScでは上方に向かって空気を流入させる吸気口24cが下端に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が上部2箇所に設けられている。また、領域Sdでは前方に向かって空気を流入させる吸気口24cが断熱枠体24の背面下部に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が上部に設けられている。すなわち、4つの領域Sa、Sb、Sc、Sdすべてにおいて、排気ファン25により下から上に向かう空気流が生じる。
バックライトユニット20の背面側で発生する熱により比較的高温となった空気は上昇するので、この構成によれば、断熱枠体24内のすべての空間において下から上に向かう自然な流れで熱を排出することができる。したがって、バックライトユニット20の背面側で発生する熱を一層効率よく排出することが可能になる。
次に、本発明の第3の実施形態に係る液晶表示装置について、図6を用いて説明する。図6は液晶表示装置のバックライトユニット及び制御基板の背面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は図1~図4を用いて説明した前記第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、図面の記載及びその説明を省略するものとする。これに関して、図6における断熱枠体24の排気口24dはバックライトユニット20を背面側から見ると排気ファン25に覆われて見えなくなっている。また、図6に記載の白抜き矢印はファンによって生じる空気流の流通方向を示す。
第3の実施形態に係るバックライトユニット20は、図6に示すように仕切り部24aが断熱枠体24内の空間を8つの領域Se、Sf、Sg、Sh、Sj、Sk、Sm、Snに区分している。図6に示すように背面側から見て、領域Se及びSfは左側に設けられ、上下2つの領域に区分された上側が領域Se、下側がSfとなっている。領域Sg及びShは右側に設けられ、上下2つの領域に区分された上側が領域Sg、下側がShとなっている。領域Sj、Sk、Sm、Snは領域Se及びSfと領域Sg及びShとの間にあって断熱枠体24の左右方向中央部に設けられ、上下4つの領域に区分された上から順に領域Sj、Sk、Sm、Snとなっている。
そして、図6に示すように背面側から見て、領域Se及びSfでは右方に向かって空気を流入させる吸気口24cが左端に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が右側2箇所に設けられ、排気ファン25により左から右に向かう空気流が生じる。また、領域Sg及びShでは左方に向かって空気を流入させる吸気口24cが右端に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が左側2箇所に設けられ、排気ファン25により右から左に向かう空気流が生じる。また、領域Sj、Sk、Sm、Snでは前方に向かって空気を流入させる吸気口24cが背面の背面側から見て右側に設けられ、後方に向かって空気を排出させる排気口24d及び排気ファン25が左側1箇所に設けられ、排気ファン25により右から左に向かう空気流が生じる。
また、制御基板7、8がバックライトユニット20の表示パネル4が配置された側の反対側の箇所、すなわちバックライトユニット20の断熱枠体24の後方に配置されている。制御基板7は例えば4枚が備えられ、領域Se、Sf、Sg、Sh各々に対応する断熱枠体24の背面に対して1枚ずつ図示しないスペーサーを介して間隔をあけてネジ7bで固定されている。制御基板8は例えば1枚が備えられ、上下方向にSj、Sk、Sm、Snに跨る形にして断熱枠体24の背面に対して図示しないスペーサーを介して間隔をあけてネジ8bで固定されている。
そして、表示パネル4やバックライトユニット20を制御するために制御基板7、8から延びて表示パネル4やバックライトユニット20などと電気的に接続される信号線7c、8cが備えられている。信号線7c、8cはそれぞれ断熱枠体24の上方または下方を経て表示パネル4やバックライトユニット20に向かって延びている。このようにして、断熱枠体24の左端、右端、及び背面に設けられた吸気口24cと信号線7c、8cとが対向しないように吸気口24c及び信号線7c、8cが各々配置されている。これにより、吸気口24cを通した断熱枠体24内部への空気の流入が信号線7c、8cによって邪魔されることがない。したがって、吸気口24cを通してスムーズに断熱枠体24内部へ空気を流入させることが可能である。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
例えば、仕切り部24aによる断熱枠体24内の空間の仕切り方や仕切られた領域の数量は上記実施形態で説明した仕切り方や領域数量に限定されるわけではなく、他の仕切り方や領域数量であっても構わない。また、吸気口24c、排気口24d及び排気ファン25の配置箇所や数量は上記実施形態で説明した配置箇所や数量に限定されるわけではなく、他の配置箇所や数量であっても構わない。
また、制御基板7、8、9の断熱枠体24背面に対する配置箇所や数量は上記実施形態で説明した配置箇所や数量に限定されるわけではなく、他の配置箇所や数量であっても構わない。
本発明は、液晶表示パネルなどの被照射体に向かって光を照射する照明装置において利用可能である。
1 液晶表示装置(表示装置)
2 外装カバー
4 液晶表示パネル(表示パネル)
6、7、8 制御基板
7c、8c 信号線
20 バックライトユニット(照明装置)
21 バックライトシャーシ
21a 背面側壁部(支持板)
22 LED(光源)
24 断熱枠体(枠体)
24a 仕切り部
24b 周縁部
24c 吸気口
24d 排気口
25 排気ファン(ファン)
2 外装カバー
4 液晶表示パネル(表示パネル)
6、7、8 制御基板
7c、8c 信号線
20 バックライトユニット(照明装置)
21 バックライトシャーシ
21a 背面側壁部(支持板)
22 LED(光源)
24 断熱枠体(枠体)
24a 仕切り部
24b 周縁部
24c 吸気口
24d 排気口
25 排気ファン(ファン)
Claims (5)
- 光源と、前記光源を支持するための支持板と、を備えるとともに、被照射体に向かって光を照射する照明装置において、
前記支持板の前記光源を支持する側の反対側の一面を覆う空間を形成する枠体と、
前記枠体内の空間を複数の領域に区分する仕切り部と、
前記仕切り部によって区分された領域ごとに対応して前記枠体に設けた前記枠体内部に空気を流入させるための吸気口及び前記枠体内部の空気を排出させるためのファンと、
を備えることを特徴とする照明装置。 - 前記支持板の歪みを防止するための補強部材を備え、
前記枠体または前記仕切り部の少なくとも一部が前記補強部材で構成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 請求項1または請求項2に記載の照明装置を備えたことを特徴とする表示装置。
- 映像を映し出す表示パネルと、前記表示パネルに向かって光を照射する前記照明装置と、前記表示パネル及び前記照明装置を制御するための制御基板と、を備え、
前記制御基板が前記照明装置の前記表示パネルが配置された側の反対側の箇所に配置され、
前記ファンが前記照明装置の前記表示パネルが配置された側の反対側であって前記制御基板の配置箇所とは異なる箇所に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 - 映像を映し出す表示パネルと、前記表示パネルに向かって光を照射する前記照明装置と、前記表示パネル及び前記照明装置を制御するための信号線が接続された制御基板と、を備え、
前記吸気口と前記信号線とが対向しないように前記吸気口及び前記信号線が配置されていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の表示装置。
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