薄型ＴＶの冷却装置
【課題】ＴＶ用表示素子と、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板と、これらの制御基板を支持する基板ホルダパネルと、を備えた薄型ＴＶにおいて、冷却ファンを用いることなく効率的に冷却し、基板ホルダパネル及び表示素子の温度むらを可及的に小さくすることができる冷却装置を得る。
【解決手段】基板ホルダパネルに、制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、この循環流路にポンプによって冷却液を循環させる薄型ＴＶの冷却装置。
【解決手段】基板ホルダパネルに、制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、この循環流路にポンプによって冷却液を循環させる薄型ＴＶの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型ＴＶの冷却装置に関する。
【０００２】
薄型のＴＶとして、薄型のＴＶ表示素子（例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）あるいは有機ＥＬ素子）を用いた薄型ＴＶが普及している。これらの薄型ＴＶのうち、例えば液晶ＴＶでは、バックライト（例えば冷陰極蛍光管、発光ダイオード）の発熱を問題とし、バックライトの保持パネルに冷却液を循環させることが提案されている（特許文献７）。この特許文献７で指摘されているように、薄型ＴＶでは冷却ファンを用いた空冷システムは事実上採用できない。
【特許文献１】特開平9-244005号公報
【特許文献２】特開2005-84895号公報
【特許文献３】特開2005-202036号公報
【特許文献４】特開2005-316337号公報
【特許文献５】特開2005-317480号公報
【特許文献６】特開2005-352332号公報
【特許文献７】特開2006-310044号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の薄型ＴＶではバックライト以外の発熱は問題とされていなかった。ところが、薄型ＴＶには、別の発熱の問題があることが分かってきた。すなわち、薄型ＴＶには、液晶パネル等の表示素子を駆動制御するための表示コントロール基板、電源を制御する電源基板、バックライトの駆動基板（インバータ）、各種端子を備えた端子基板、あるいはこれらの基板を総合的にコントロールするためのメイン基板等の各種の制御基板が存在し、これらの各種制御基板は、単一の基板ホルダパネル（支持シャーシ）上に固定されている。そして、これら制御基板のうち、例えば表示コントロール基板は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、チップセット等の発熱要素を含むマイコン基板であり、画素数の多い大型の薄型テレビでは、特にその発熱量が大きい。このため、表示コントロール基板は、放熱性を高めるべく、基板ホルダパネルの上方に固定するのが一般的である。しかし、熱は上方に逃げるため、基板ホルダパネルの上部が下部に比べて高熱となる温度むらが生じる。この基板ホルダパネルの温度むらは、基板ホルダパネルの直前に位置しているＴＶ表示素子に及び、表示素子に温度むらが生じると、色むら、輝度むらの原因となる。
【０００４】
本発明は、薄型ＴＶの発熱についての以上の問題意識に基づき、複数の制御基板を支持する基板ホルダパネルを、冷却ファンを用いることなく効率的に冷却し、基板ホルダパネル及び表示素子の温度むらを可及的に小さくすることができる冷却装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ＴＶ表示素子の複数の制御基板を支持する基板ホルダパネル内に液流路を設けて冷却液を循環させるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明は、ＴＶ用表示素子と、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板と、これらの制御基板を支持する基板ホルダパネルと、を備えた薄型ＴＶにおいて、基板ホルダパネルに、制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、この循環流路に冷却液を循環させるポンプを設けたことを特徴としている。
【０００７】
基板ホルダパネルは、具体的には例えば、重ね合わせた伝熱性金属板の間に循環流路を形成した放熱シートから構成することができる。
【０００８】
また、基板ホルダパネルの上記循環流路上には、上記受熱エリアと、この受熱エリアで受熱した冷媒を冷却する放熱エリアを設定するのが好ましい。
【０００９】
本発明は、別の実施形態では、基板ホルダパネルとは別に、放熱用循環流路を有する放熱パネルを設け、この基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路を互いに接続することができる。
【００１０】
いずれの実施形態でも、ポンプは、基板ホルダパネル上に設けることが可能である。あるいは、基板ホルダパネルと放熱パネルを別に設ける態様では、基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路を接続する接続パイプ中にポンプを設けることができる。
【００１１】
ＴＶ用表示素子は、具体的には例えば液晶表示装置である。この液晶表示装置を有する液晶ＴＶでは、バックライト基板を基板ホルダパネルとして用いることができる。
【００１２】
あるいは、液晶ＴＶでは、別の熱源であるバックライトと、基板ホルダパネルとを熱的に分離するため、薄型化は若干犠牲になるものの、基板ホルダパネルを、バックライト基板とは別部材として、かつ該バックライト基板との間に空気間隔をおいて設置する態様も可能である。この空気間隔には断熱材を介在させることができる。
【００１３】
最も発熱量の大きいマイコン基板は、表示素子の表示を駆動制御する表示コントロール基板である。
【００１４】
放熱シートの受熱エリアと該受熱エリア上に設置されたマイコン基板との間には、伝熱材料からなるヒートスプレッダを介在させることが望ましい。
【００１５】
効率的な受熱と放熱を可能とするため、受熱エリアの循環流路の配置密度（あるいは合計流路断面積）は、放熱エリアの循環流路の配置密度（合計流路断面積）より高く（大きく）するのがよい。
【００１６】
冷却液を循環させる駆動源のポンプとしては、回転軸を持たず薄型小型化が可能で長寿命の圧電ポンプを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板を基板ホルダパネルに支持した薄型ＴＶにおいて、基板ホルダパネルに、制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、この循環流路にポンプによって冷却液を循環させるので、マイコン基板の発熱に起因する色むら、輝度むらを低減することができる。また、ポンプとして回転軸を持たず薄型小型化が可能で長寿命な圧電ポンプを用いると、薄型ＴＶの薄型という特徴を毀損することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図８は、特許文献６に開示されている液晶ＴＶの概略構成であり、次の説明がある。液晶パネル（ＴＶ用表示素子）１００は保持金具に保持され液晶パネルユニット１１０を構成し、その背面には反射／偏光シートやプリズムシートや拡散シートや拡散板などで構成する光学シート１１１がシート押えアングル１１２に保持され配置されている。バックライトシャーシ１１７の液晶パネル１００側には反射シート１１６が図示しないランプクリップで固定され、反射シート１１６の前面には、ランプホルダ上１１３とランプホルダ下１１４にて両端を固定された複数本のランプ（冷陰極管）がバックライト１１５として配置されている。この部分の組み立て手順としては、バックライトシャーシ１１７の液晶パネル１００側にランプクリップにて反射シート１１６を固定した後にランプホルダ下１１４を、反射シート１１６を挟んでバックライトシャーシ１１７に固定する。次にバックライト１１５をランプホルダ下１１４に所定間隔で設けられたランプ固定溝に左右の位置を合わせて配置した後、ランプホルダ上１１３を位置合わせの後にバックライト１１５両端部を被せ、ランプホルダ上１１３とランプホルダ下１１４を固定することで、光源部分が完成する。次に、光学シート１１１が保持されたシート押えアングル１１２をバックライトシャーシ１１７にビス固定しその後に、事前に図示しない前キャビネットに固定されている液晶パネルユニット１１０とバックライトシャーシ１１７とをビス固定することで、液晶ＴＶの表示光学系が前キャビネット付きで完成する。バックライトシャーシ１１７の背面(液晶パネル１００とは反対の面)には液晶パネル１００の駆動回路ユニットや、バックライト１１５の点灯を制御するバックライト駆動回路ユニットや、映像や音声信号の受信回路ユニットや信号処理回路ユニットなどの液晶ＴＶの駆動や各種制御のためのユニットが搭載され、これら一連の手順で構成された液晶ＴＶユニットを図示しない後キャビネットで被い前キャビネットとビス止め固定することで、液晶ＴＶ本体が完成する。
【００１９】
本実施形態は、以上の説明に表れるバックライトシャーシ１１７の背面の発熱要素（駆動回路ユニット、信号処理ユニット、各種制御のためのユニット）を冷却するための冷却装置を提案するものである。以下の実施形態では、バックライトシャーシ１１７を基板保持パネル２００として説明する。
【００２０】
図１は、基板保持パネル２００の背面の制御基板の配置例を示している。基板保持パネル２００の背面には、その中央に上部から順に表示コントロール基板１１、電源基板１２及び端子基板１３が並び、左右に、インバータ１４、図の左方のインバータ１４と電源基板１２（端子基板１３）との間に、メイン基板１５が配置固定されている。表示コントロール基板１１は、液晶パネル１００の駆動制御を行うものであり、ＣＰＵ、ＧＰＵ、チップセット等を搭載したマイコン基板であり、駆動回路ユニット及び信号処理ユニットを含むものである。この表示コントロール基板１１は、以上の各制御基板のうちで最も発熱量が大きく、本実施形態は、この表示コントロール基板１１の冷却を主たる目的としている。電源基板１２は電源を制御する基板、端子基板１３は各種端子を備えた基板、インバータ１４はランプ（バックライト）１１５を駆動する基板、メイン基板１５はこれら制御基板を総合的にコントロールする基板であり、いずれも発熱はするが、表示コントロール基板１１に比較して発熱量が小さい。
【００２１】
この液晶ＴＶは、例えば、図９に示すような駆動ユニットにより駆動される。この駆動ユニットは、液晶パネル１００や、バックライト１５０の駆動電源を供給する電源２４、液晶パネル１００を駆動するＸドライバ回路２３Ｘ及びＹドライバ回路２３Ｙ、外部から供給される映像信号や、この液晶ＴＶが備える図示しない受信部で受信され、映像信号処理部で処理された映像信号が、端子基板１３を介して供給されるＲＧＢプロセス処理部２５、このＲＧＢプロセス処理部２５に接続された画像メモリ２６及び制御部２７、バックライト１５０を、インバータ１１４を介して駆動制御するバックライト駆動制御部２９などを備えている。
【００２２】
この駆動ユニットにおいて、端子基板１３を介して入力された映像信号は、ＲＧＢプロセス処理部２５により、クロマ処理などの信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号から液晶パネル１００の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換されて、制御部２７に供給されるとともに、画像メモリ２６を介してＸドライバ２３Ｘに供給される。
【００２３】
また、制御部２７は、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた所定のタイミングで、Ｘドライバ回路２３Ｘ及びＹドライバ回路２３Ｙを制御して、上記画像メモリ２６０からの映像信号とともにＸドライバ回路２３Ｘに供給されるＲＧＢセパレート信号で、液晶パネル１００を駆動することにより、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた映像を表示する。
【００２４】
バックライト駆動制御部２９は、電源２４から供給される電圧からインバータ１１４を介してパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、バックライト１１５を駆動する。
【００２５】
ユーザインターフェース２８は、上述した図示しない受信部で受信するチャンネルを選択したり、同じく図示しない音声出力部で出力させる音声出力量を調整したり、液晶パネル１００を照明するバックライト１５０からの白色光の輝度調節、ホワイトバランス調節などを実行するためのインターフェースである。例えば、ユーザインターフェース２８から、ユーザが輝度調節をした場合には、制御部２７を介してバックライト駆動制御部２９に輝度制御信号が伝わる。バックライト駆動制御部２９は、この輝度制御信号に応じて、パルス幅変調信号のデューティ比を変えてバックライト１１５を駆動制御することになる。
【００２６】
この液晶ＴＶにおいて、ＲＧＢプロセス制御部２５、画像メモリ２６及び制御部２７は表示コントロール基板１１に搭載され、電源部２４及びバックライト駆動制御部２９は電源基板１２に搭載され、メイン基板１５はユーザインターフェース２８を含んでいる。圧電ポンプ３０は、電源部２４から電力供給を受けて作動する。
【００２７】
基板保持パネル２００には、図１ないし図３に示すように、冷却液（冷媒）の循環流路１６が形成されている。この循環流路１６は、表示コントロール基板１１の直下（受熱エリア）を通過して（表示コントロール基板１１と熱的に接触して）該表示コントロール基板１１から熱を奪い、次いで表示コントロール基板１１以外の部分（放熱エリア）を流れる間に放熱して再び表示コントロール基板１１の直下に戻る流路を構成している。基板保持パネル２００上には、この冷却液のタンク２０と、冷却液循環の動力源となる圧電ポンプ３０が搭載されている。なお、基板保持パネル２００（バックライトシャーシ１１７）の前面には、バックライト１１５が位置しているが、図２、図３では、バックライト１１５は図示していない。
【００２８】
基板保持パネル２００は、図２ないし図４に示すように、一対の重ね合わせた伝熱性金属板（ブレージングシート）１０Ｕと１０Ｌからなるもので、その一方のブレージングシート１０Ｌに、循環流路１６を構成する流路凹部１６ａが形成されている。流路凹部１６ａの深さは例えば０．２ｍｍ前後である。ブレージングシートは周知のように、金属材料（一般的にアルミニウム合金）からなるシート芯材の表裏にロウ材を付着形成したもので、プレス加工によって流路凹部１６ａを形成可能であり、一対を当接させて加圧下で加熱することにより、ロウ材が溶融して互いに接着される。一般的にブレージングプレート１０Ｕ（１０Ｌ）は、０．４ｍｍ程度の厚さを有するものであるが、本発明は、基板保持パネル（放熱シート）２００の材質、構成枚数、厚みその他は問わない。
【００２９】
基板保持パネル２００の循環流路１６の全体形状は、図１に表れている。この循環流路１６は、始端部１６ｂと終端部１６ｃを有する循環流路（繰返曲折流路）１６ｄと、始端部１６ｂと終端部１６ｃの間に位置する接続流路１６ｅとからなっている。そして、ブレージングシート１０Ｕには、図２に示すように、接続流路１６ｅの終端部１６ｆと繰返曲折流路１６ｄの始端部１６ｂに対応させて、出口突起（出口孔）１７ａと入口突起（入口孔）１７ｂが突出形成され、繰返曲折流路１６ｄの終端部１６ｃと接続流路１６ｅの始端部１６ｇとに対応させて、出口突起（出口孔）１８ａと入口突起（入口孔）１８ｂが突出形成されている。
【００３０】
この出口突起１７ａと入口突起１７ｂはそれぞれ、圧電ポンプ３０の吸入口３２と吐出口３１にそれぞれ連通（嵌合）している。また、出口突起１８ａと入口突起１８ｂはそれぞれ、タンク２０の入口孔２１と出口孔２２にそれぞれ連通（嵌合）している。
【００３１】
循環流路１６（繰返曲折流路１６ｄ）は、始端部１６ｂからすぐに表示コントロール基板１１の直下に位置する受熱エリアに入り、該受熱エリア内をジグザグに進んだ後、表示コントロール基板１１の直下から出る。その後は、適宜ジグザグを繰り返しながら基板保持パネル２００内を進み、その間、電源基板１２、端子基板１３、インバータ１４及びメイン基板１５の下面も通過した後、終端部１６ｃに至る。表示コントロール基板１１と基板保持パネル２００の間（受熱エリア）には、良伝熱性金属材料からなるヒートスプレッダ１１Ｈが介在している。表示コントロール基板１１の下面の繰返曲折流路１６ｄの配置密度は、発熱量の大きい表示コントロール基板１１から効果的に熱を奪うことができるように、残部の配置密度に比べて高く設定されている。配置密度に代えて（加えて）、合計流路断面積を大きくしてもよい。
【００３２】
圧電ポンプ３０は、図３に示すように、下方から順にロアハウジング３０Ｌとアッパハウジング３０Ｕを有している。ロアハウジング３０Ｌには、該ハウジングの板厚平面に直交させて、吐出口３１と吸入口３２が互いに平行に穿設されている。ロアハウジング３０Ｌとアッパハウジング３０Ｕの間には、Ｏリング３３を介して圧電振動子（ダイヤフラム）３４が液密に挟着支持されていて、該圧電振動子３４とロアハウジング３０Ｌとの間にポンプ室Ｐを構成している。圧電振動子３４とアッパハウジング３０Ｕとの間には、大気室Ａが形成される。
【００３３】
圧電振動子３４は、中心部のシム３４ａと、シム３４ａの表裏の一面（図８の上面）に積層形成した圧電体３４ｂとを有するユニモルフタイプである。ポンプ室Ｐには、シム３４ａが臨んで冷媒と接触する。シム３４ａは、導電性の金属薄板材料、例えば厚さ５０〜３００μｍ程度のステンレス、４２アロイ等により形成された金属製の薄板からなる。圧電体３４ｂは、例えば厚さ３００μｍ程度のＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3）から構成されるもので、その表裏方向に分極処理が施されている。このような圧電振動子は周知である。
【００３４】
ロアハウジング３０Ｌの吐出口３１と吸入口３２にはそれぞれ、逆止弁（アンブレラ）３５と３６が設けられている。逆止弁３５は、吸入口３２からポンプ室Ｐへの流体流を許してその逆の流体流を許さない吸入側逆止弁であり、逆止弁３６は、ポンプ室Ｐから吐出口３１への流体流を許してその逆の流体流を許さない吐出側逆止弁である。
【００３５】
逆止弁３５、３６は、同一の形態であり、流路に接着固定される穴あき基板３５ａ、３６ａに、弾性材料からなるアンブレラ３５ｂ、３６ｂを装着してなっている。このような逆止弁（アンブレラ）自体は周知である。
【００３６】
以上の圧電ポンプ３０は、圧電振動子３４が正逆に弾性変形（振動）すると、ポンプ室Ｐの容積が拡大する行程では、吸入側逆止弁３５が開いて吐出側逆止弁３６が閉じるため、吸入口３２からポンプ室Ｐ内に冷媒が流入する。一方、ポンプ室Ｐの容積が縮小する行程では、吐出側逆止弁３６が開いて吸入側逆止弁３５が閉じるため、ポンプ室Ｐから吐出口３１に冷媒が流出する。したがって、圧電振動子３４を正逆に連続させて弾性変形させる（振動させる）ことで、ポンプ作用が得られる。
【００３７】
上記構成の液晶ＴＶの冷却装置は、ＴＶ視聴状態で圧電ポンプ３０を駆動すると、吐出口３１から流出する冷却液は、基板保持パネル２００の循環流路１６の始端部１６ｂからまず表示コントロール基板１１直下の受熱エリアをジグザグに流れヒートスプレッダ１１Ｈを介して表示コントロール基板１１の熱を奪う。表示コントロール基板１１の直下を出ると、発熱要素（制御基板）が存在しない放熱エリア、及び電源基板１２、端子基板１３、インバータ１４及びメイン基板１５を有する準受熱エリアを流れて放熱し、あるいは受熱する。電源基板１２ないしメイン基板１５のどの要素が受熱部となりあるいは放熱部となるかは、これら要素の放熱量と表示コントロール基板１１の放熱量とによって決定される。いずれにしても、表示コントロール基板１１の直下の受熱エリアを通って昇温した冷却液は、基板保持パネル２００の残部の放熱エリアまたは準放熱エリアにおいて放熱し、基板保持パネル２００の温度を均一化し、ホットスポットをなくす作用をする。そして、最終的に終端部１６ｃに至った冷却液は、出口突起１８ａ、入口孔２１からタンク２０内に入り、出口孔２２、入口突起１８ｂから接続流路１６ｅを流れて、さらに出口突起１７ａ、吸入口３１から圧電ポンプ３０に戻る。以下、同じ循環が繰り返される。
【００３８】
以上の実施形態では、電源基板１２ないしメイン基板１５の各制御基板直下の繰返曲折流路１６ｄの配置密度に特別な配慮を払っていないが、これら制御基板（要素）のうち、発熱量の大きい制御基板の直下は、表示コントロール基板１１の直下と同様の受熱エリアとして設定し、繰返曲折流路１６ｄの配置密度を上げることも勿論可能である。ヒートスプレッダを同様に配置してもよい。また、一つの受熱部につき、一つの放熱部を作り、複数の基板保持パネルを構成しても良いし、受熱エリアと放熱エリアの各流路を別々に設け、それぞれを樹脂や金属製のパイプでつないでも良い。
【００３９】
図５と図６は、基板保持パネル２００の循環流路１６の別の形成例を示している。図５は、ブレージングシート１０Ｕと１０Ｌの対向面にそれぞれ、流路凹部１６ａをスタンプ加工で形成した例、図６は、一方のブレージングシート１０Ｌのみに同様に流路凹部１６ａを形成した例を示している。３枚以上のブレージングシートを重ね、中間部の同シートに貫通穴で循環流路を構成するタイプも勿論用いることができる。
【００４０】
また、以上の実施形態は、バックライト１１５を保持するバックライトシャーシ１１７自体に冷却液流路を形成したものであるが、バックライト１１５自体が発熱源であることを考慮すると、薄さは若干犠牲になるものの、バックライトシャーシ１１７と基板ホルダパネル２００とを熱的に分離する態様も可能である。図７はその実施形態であり、カラー液晶表示パネル１００の後方に位置するバックライト１１５を保持したバックライトシャーシ１１７と、表示コントロール基板１１ないしメイン基板１５を背面に支持した基板保持パネル２００とが空気間隔ｄを置いて設置されている。この空気間隔ｄには、断熱材３００を介在させることができる。
【００４１】
図１０ないし図１４は、本発明による薄型ＴＶの冷却装置の別の実施形態を示している。この実施形態は、図１０に全体構成を示すように、各種制御基板を搭載した基板保持パネル２００とは別に一対の放熱パネル（放熱シート）５０を設け、この放熱パネル５０に形成した放熱用循環流路５１ａと、基板保持パネル２００の循環流路１６とを、合成樹脂製あるいは金属製の接続パイプ６０で接続している。基板保持パネル２００上の構成要素は、図１の実施形態と比較してポンプ３０とタンク２０を除いた以外は同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付している。また、基板保持パネル２００内の循環流路１６は、図１の実施形態では一連の閉じた流路であるのに対し、この実施形態では、４カ所に外部取出口２００ｔが開口しており、これらの外部取出口２００ｔに、それぞれ接続パイプ６０の一端部が接続されている。
【００４２】
４本の接続パイプ６０の他端部は、一対ずつが接続ブロック７０を介して放熱パネル５０に接続されている。放熱パネル５０は、図１１及び図１３に示すように、一連の貫通流路５１ａを有する中心部の貫通流路板（ブレージングシート）５１と、表裏の閉塞板（同）５２とからなっており、この貫通流路板５１と閉塞板５２には、冷却能を高めるとともに、ブレージングシートのロウ材を逃がすための表裏貫通穴５３が形成されている。接続ブロック７０は、図１３に示すように、放熱パネル５０の一連の循環流路１６の両端部（入口部と出口部）を、接続パイプ６０に接続する流路７１を有している。図１２は、放熱パネル５０の中心部の貫通流路板を同一形状の２枚（５１Ｕと５１Ｄ）とした実施形態であり、放熱パネル５０を構成する伝熱性金属板の構成枚数には自由度がある。
【００４３】
ポンプ（好ましくは圧電ポンプ）３０は、１本の接続パイプ６０中に、その吐出口３１と吸入口３２を接続している。タンク２０の図示は省略している。
【００４４】
この実施形態では従って、ＴＶ視聴状態で圧電ポンプ３０を駆動すると、吐出口３１から流出する冷却液は、接続パイプ６０及び接続ブロック７０を介して一方の放熱パネル５０の放熱用循環流路５１ａに流れ、該放熱パネル５０で十分に冷却された後、基板保持パネル２００の外部取出口２００ｔ（循環流路１６）に入る（戻る）。次いで基板保持パネル２００の循環流路１６からまず表示コントロール基板１１直下の受熱エリアをジグザグに流れヒートスプレッダ１１Ｈを介して表示コントロール基板１１の熱を奪う。表示コントロール基板１１の直下を出ると、発熱要素（制御基板）が存在しない放熱エリアと、メイン基板１５及びインバータ１４を有する準受熱エリアを流れて放熱しまたは受熱し、次に外部取出口２００ｔから接続パイプ６０及び接続ブロック７０を介してもう一方の放熱パネル５０の放熱用循環流路５１ａに流れて十分冷却される。冷却された冷媒は、接続ブロック７０及び接続パイプ６０を介して再び基板保持パネル２００の循環流路１６に戻り、端子基板１３、電源基板１２、及びインバータ１４を有する準受熱エリアを流れて受熱する。受熱した冷媒は、接続パイプ６０を介し吸入口３１からポンプ３０に戻り、以下、同じ循環が繰り返される。
【００４５】
この実施形態によると、放熱パネル５０によって放熱性を一層高めることができる。放熱パネル５０の大きさ、数及び配置位置は、薄型ＴＶ内のスペースによって適宜定めることができる。
【００４６】
以上の実施形態は、本発明を液晶ＴＶに適用したものであるが、本発明はプラズマＴＶ等の薄型ＴＶにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による薄型ＴＶの冷却装置の一実施形態を示す、各種制御基板を搭載した基板ホルダパネルの背面図である。
【図２】図１の一部を分解して示した斜視図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】基板ホルダパネルの断面図である。
【図５】基板ホルダパネルの別の流路構成例を示す、図４に対応する断面図である。
【図６】同別の流路構成例を示す断面図である。
【図７】本発明による薄型ＴＶの冷却装置の一別の実施形態を示す断面図である。
【図８】薄型ＴＶの構造例を示す斜視図である。
【図９】同薄型ＴＶの駆動回路構成の概要を示すブロック回路図である。
【図１０】本発明による薄型ＴＶの冷却装置の別の実施形態を示す、各種制御基板を搭載した基板ホルダパネルの背面図を含む系統接続図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
【図１２】放熱パネルを構成するブレージングシートの別の実施形態を示す、図１１に対応する断面図である。
【図１３】図１０のXIII-XIII線に沿う断面図である。
【図１４】図１０のXIV-XIV線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ 液晶パネル
１１５ バックライト
１１７ バックライトシャーシ
２００ 基板保持パネル
３００ 断熱材
１０Ｕ １０Ｌ ブレージングシート
１１ 表示コントロール基板
１２ 電源基板
１３ 端子基板
１４ インバータ
１５ メイン基板
１６ 循環流路
１６ａ 流路凹部
１６ｂ 始端部
１６ｃ 終端部
１７ａ 出口突起
１７ｂ 入口突起
１８ａ 出口突起
１８ｂ 入口突起
２０ タンク
２１ 入口孔
２２ 出口孔
３０ 圧電ポンプ
３１ 吐出口
３２ 吸入口
３４ 圧電振動子
３５ 吸入側逆止弁
３６ 吐出側逆止弁
５０ 放熱パネル（放熱シート）
５１ａ 放熱用循環流路
６０ 接続パイプ
７０ 接続ブロック
７１ 流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型ＴＶの冷却装置に関する。
【０００２】
薄型のＴＶとして、薄型のＴＶ表示素子（例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）あるいは有機ＥＬ素子）を用いた薄型ＴＶが普及している。これらの薄型ＴＶのうち、例えば液晶ＴＶでは、バックライト（例えば冷陰極蛍光管、発光ダイオード）の発熱を問題とし、バックライトの保持パネルに冷却液を循環させることが提案されている（特許文献７）。この特許文献７で指摘されているように、薄型ＴＶでは冷却ファンを用いた空冷システムは事実上採用できない。
【特許文献１】特開平9-244005号公報
【特許文献２】特開2005-84895号公報
【特許文献３】特開2005-202036号公報
【特許文献４】特開2005-316337号公報
【特許文献５】特開2005-317480号公報
【特許文献６】特開2005-352332号公報
【特許文献７】特開2006-310044号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の薄型ＴＶではバックライト以外の発熱は問題とされていなかった。ところが、薄型ＴＶには、別の発熱の問題があることが分かってきた。すなわち、薄型ＴＶには、液晶パネル等の表示素子を駆動制御するための表示コントロール基板、電源を制御する電源基板、バックライトの駆動基板（インバータ）、各種端子を備えた端子基板、あるいはこれらの基板を総合的にコントロールするためのメイン基板等の各種の制御基板が存在し、これらの各種制御基板は、単一の基板ホルダパネル（支持シャーシ）上に固定されている。そして、これら制御基板のうち、例えば表示コントロール基板は、ＣＰＵ、ＧＰＵ、チップセット等の発熱要素を含むマイコン基板であり、画素数の多い大型の薄型テレビでは、特にその発熱量が大きい。このため、表示コントロール基板は、放熱性を高めるべく、基板ホルダパネルの上方に固定するのが一般的である。しかし、熱は上方に逃げるため、基板ホルダパネルの上部が下部に比べて高熱となる温度むらが生じる。この基板ホルダパネルの温度むらは、基板ホルダパネルの直前に位置しているＴＶ表示素子に及び、表示素子に温度むらが生じると、色むら、輝度むらの原因となる。
【０００４】
本発明は、薄型ＴＶの発熱についての以上の問題意識に基づき、複数の制御基板を支持する基板ホルダパネルを、冷却ファンを用いることなく効率的に冷却し、基板ホルダパネル及び表示素子の温度むらを可及的に小さくすることができる冷却装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ＴＶ表示素子の複数の制御基板を支持する基板ホルダパネル内に液流路を設けて冷却液を循環させるという着眼に基づいてなされたものである。
【０００６】
本発明は、ＴＶ用表示素子と、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板と、これらの制御基板を支持する基板ホルダパネルと、を備えた薄型ＴＶにおいて、基板ホルダパネルに、制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、この循環流路に冷却液を循環させるポンプを設けたことを特徴としている。
【０００７】
基板ホルダパネルは、具体的には例えば、重ね合わせた伝熱性金属板の間に循環流路を形成した放熱シートから構成することができる。
【０００８】
また、基板ホルダパネルの上記循環流路上には、上記受熱エリアと、この受熱エリアで受熱した冷媒を冷却する放熱エリアを設定するのが好ましい。
【０００９】
本発明は、別の実施形態では、基板ホルダパネルとは別に、放熱用循環流路を有する放熱パネルを設け、この基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路を互いに接続することができる。
【００１０】
いずれの実施形態でも、ポンプは、基板ホルダパネル上に設けることが可能である。あるいは、基板ホルダパネルと放熱パネルを別に設ける態様では、基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路を接続する接続パイプ中にポンプを設けることができる。
【００１１】
ＴＶ用表示素子は、具体的には例えば液晶表示装置である。この液晶表示装置を有する液晶ＴＶでは、バックライト基板を基板ホルダパネルとして用いることができる。
【００１２】
あるいは、液晶ＴＶでは、別の熱源であるバックライトと、基板ホルダパネルとを熱的に分離するため、薄型化は若干犠牲になるものの、基板ホルダパネルを、バックライト基板とは別部材として、かつ該バックライト基板との間に空気間隔をおいて設置する態様も可能である。この空気間隔には断熱材を介在させることができる。
【００１３】
最も発熱量の大きいマイコン基板は、表示素子の表示を駆動制御する表示コントロール基板である。
【００１４】
放熱シートの受熱エリアと該受熱エリア上に設置されたマイコン基板との間には、伝熱材料からなるヒートスプレッダを介在させることが望ましい。
【００１５】
効率的な受熱と放熱を可能とするため、受熱エリアの循環流路の配置密度（あるいは合計流路断面積）は、放熱エリアの循環流路の配置密度（合計流路断面積）より高く（大きく）するのがよい。
【００１６】
冷却液を循環させる駆動源のポンプとしては、回転軸を持たず薄型小型化が可能で長寿命の圧電ポンプを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板を基板ホルダパネルに支持した薄型ＴＶにおいて、基板ホルダパネルに、制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、この循環流路にポンプによって冷却液を循環させるので、マイコン基板の発熱に起因する色むら、輝度むらを低減することができる。また、ポンプとして回転軸を持たず薄型小型化が可能で長寿命な圧電ポンプを用いると、薄型ＴＶの薄型という特徴を毀損することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図８は、特許文献６に開示されている液晶ＴＶの概略構成であり、次の説明がある。液晶パネル（ＴＶ用表示素子）１００は保持金具に保持され液晶パネルユニット１１０を構成し、その背面には反射／偏光シートやプリズムシートや拡散シートや拡散板などで構成する光学シート１１１がシート押えアングル１１２に保持され配置されている。バックライトシャーシ１１７の液晶パネル１００側には反射シート１１６が図示しないランプクリップで固定され、反射シート１１６の前面には、ランプホルダ上１１３とランプホルダ下１１４にて両端を固定された複数本のランプ（冷陰極管）がバックライト１１５として配置されている。この部分の組み立て手順としては、バックライトシャーシ１１７の液晶パネル１００側にランプクリップにて反射シート１１６を固定した後にランプホルダ下１１４を、反射シート１１６を挟んでバックライトシャーシ１１７に固定する。次にバックライト１１５をランプホルダ下１１４に所定間隔で設けられたランプ固定溝に左右の位置を合わせて配置した後、ランプホルダ上１１３を位置合わせの後にバックライト１１５両端部を被せ、ランプホルダ上１１３とランプホルダ下１１４を固定することで、光源部分が完成する。次に、光学シート１１１が保持されたシート押えアングル１１２をバックライトシャーシ１１７にビス固定しその後に、事前に図示しない前キャビネットに固定されている液晶パネルユニット１１０とバックライトシャーシ１１７とをビス固定することで、液晶ＴＶの表示光学系が前キャビネット付きで完成する。バックライトシャーシ１１７の背面(液晶パネル１００とは反対の面)には液晶パネル１００の駆動回路ユニットや、バックライト１１５の点灯を制御するバックライト駆動回路ユニットや、映像や音声信号の受信回路ユニットや信号処理回路ユニットなどの液晶ＴＶの駆動や各種制御のためのユニットが搭載され、これら一連の手順で構成された液晶ＴＶユニットを図示しない後キャビネットで被い前キャビネットとビス止め固定することで、液晶ＴＶ本体が完成する。
【００１９】
本実施形態は、以上の説明に表れるバックライトシャーシ１１７の背面の発熱要素（駆動回路ユニット、信号処理ユニット、各種制御のためのユニット）を冷却するための冷却装置を提案するものである。以下の実施形態では、バックライトシャーシ１１７を基板保持パネル２００として説明する。
【００２０】
図１は、基板保持パネル２００の背面の制御基板の配置例を示している。基板保持パネル２００の背面には、その中央に上部から順に表示コントロール基板１１、電源基板１２及び端子基板１３が並び、左右に、インバータ１４、図の左方のインバータ１４と電源基板１２（端子基板１３）との間に、メイン基板１５が配置固定されている。表示コントロール基板１１は、液晶パネル１００の駆動制御を行うものであり、ＣＰＵ、ＧＰＵ、チップセット等を搭載したマイコン基板であり、駆動回路ユニット及び信号処理ユニットを含むものである。この表示コントロール基板１１は、以上の各制御基板のうちで最も発熱量が大きく、本実施形態は、この表示コントロール基板１１の冷却を主たる目的としている。電源基板１２は電源を制御する基板、端子基板１３は各種端子を備えた基板、インバータ１４はランプ（バックライト）１１５を駆動する基板、メイン基板１５はこれら制御基板を総合的にコントロールする基板であり、いずれも発熱はするが、表示コントロール基板１１に比較して発熱量が小さい。
【００２１】
この液晶ＴＶは、例えば、図９に示すような駆動ユニットにより駆動される。この駆動ユニットは、液晶パネル１００や、バックライト１５０の駆動電源を供給する電源２４、液晶パネル１００を駆動するＸドライバ回路２３Ｘ及びＹドライバ回路２３Ｙ、外部から供給される映像信号や、この液晶ＴＶが備える図示しない受信部で受信され、映像信号処理部で処理された映像信号が、端子基板１３を介して供給されるＲＧＢプロセス処理部２５、このＲＧＢプロセス処理部２５に接続された画像メモリ２６及び制御部２７、バックライト１５０を、インバータ１１４を介して駆動制御するバックライト駆動制御部２９などを備えている。
【００２２】
この駆動ユニットにおいて、端子基板１３を介して入力された映像信号は、ＲＧＢプロセス処理部２５により、クロマ処理などの信号処理がなされ、さらに、コンポジット信号から液晶パネル１００の駆動に適したＲＧＢセパレート信号に変換されて、制御部２７に供給されるとともに、画像メモリ２６を介してＸドライバ２３Ｘに供給される。
【００２３】
また、制御部２７は、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた所定のタイミングで、Ｘドライバ回路２３Ｘ及びＹドライバ回路２３Ｙを制御して、上記画像メモリ２６０からの映像信号とともにＸドライバ回路２３Ｘに供給されるＲＧＢセパレート信号で、液晶パネル１００を駆動することにより、上記ＲＧＢセパレート信号に応じた映像を表示する。
【００２４】
バックライト駆動制御部２９は、電源２４から供給される電圧からインバータ１１４を介してパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を生成し、バックライト１１５を駆動する。
【００２５】
ユーザインターフェース２８は、上述した図示しない受信部で受信するチャンネルを選択したり、同じく図示しない音声出力部で出力させる音声出力量を調整したり、液晶パネル１００を照明するバックライト１５０からの白色光の輝度調節、ホワイトバランス調節などを実行するためのインターフェースである。例えば、ユーザインターフェース２８から、ユーザが輝度調節をした場合には、制御部２７を介してバックライト駆動制御部２９に輝度制御信号が伝わる。バックライト駆動制御部２９は、この輝度制御信号に応じて、パルス幅変調信号のデューティ比を変えてバックライト１１５を駆動制御することになる。
【００２６】
この液晶ＴＶにおいて、ＲＧＢプロセス制御部２５、画像メモリ２６及び制御部２７は表示コントロール基板１１に搭載され、電源部２４及びバックライト駆動制御部２９は電源基板１２に搭載され、メイン基板１５はユーザインターフェース２８を含んでいる。圧電ポンプ３０は、電源部２４から電力供給を受けて作動する。
【００２７】
基板保持パネル２００には、図１ないし図３に示すように、冷却液（冷媒）の循環流路１６が形成されている。この循環流路１６は、表示コントロール基板１１の直下（受熱エリア）を通過して（表示コントロール基板１１と熱的に接触して）該表示コントロール基板１１から熱を奪い、次いで表示コントロール基板１１以外の部分（放熱エリア）を流れる間に放熱して再び表示コントロール基板１１の直下に戻る流路を構成している。基板保持パネル２００上には、この冷却液のタンク２０と、冷却液循環の動力源となる圧電ポンプ３０が搭載されている。なお、基板保持パネル２００（バックライトシャーシ１１７）の前面には、バックライト１１５が位置しているが、図２、図３では、バックライト１１５は図示していない。
【００２８】
基板保持パネル２００は、図２ないし図４に示すように、一対の重ね合わせた伝熱性金属板（ブレージングシート）１０Ｕと１０Ｌからなるもので、その一方のブレージングシート１０Ｌに、循環流路１６を構成する流路凹部１６ａが形成されている。流路凹部１６ａの深さは例えば０．２ｍｍ前後である。ブレージングシートは周知のように、金属材料（一般的にアルミニウム合金）からなるシート芯材の表裏にロウ材を付着形成したもので、プレス加工によって流路凹部１６ａを形成可能であり、一対を当接させて加圧下で加熱することにより、ロウ材が溶融して互いに接着される。一般的にブレージングプレート１０Ｕ（１０Ｌ）は、０．４ｍｍ程度の厚さを有するものであるが、本発明は、基板保持パネル（放熱シート）２００の材質、構成枚数、厚みその他は問わない。
【００２９】
基板保持パネル２００の循環流路１６の全体形状は、図１に表れている。この循環流路１６は、始端部１６ｂと終端部１６ｃを有する循環流路（繰返曲折流路）１６ｄと、始端部１６ｂと終端部１６ｃの間に位置する接続流路１６ｅとからなっている。そして、ブレージングシート１０Ｕには、図２に示すように、接続流路１６ｅの終端部１６ｆと繰返曲折流路１６ｄの始端部１６ｂに対応させて、出口突起（出口孔）１７ａと入口突起（入口孔）１７ｂが突出形成され、繰返曲折流路１６ｄの終端部１６ｃと接続流路１６ｅの始端部１６ｇとに対応させて、出口突起（出口孔）１８ａと入口突起（入口孔）１８ｂが突出形成されている。
【００３０】
この出口突起１７ａと入口突起１７ｂはそれぞれ、圧電ポンプ３０の吸入口３２と吐出口３１にそれぞれ連通（嵌合）している。また、出口突起１８ａと入口突起１８ｂはそれぞれ、タンク２０の入口孔２１と出口孔２２にそれぞれ連通（嵌合）している。
【００３１】
循環流路１６（繰返曲折流路１６ｄ）は、始端部１６ｂからすぐに表示コントロール基板１１の直下に位置する受熱エリアに入り、該受熱エリア内をジグザグに進んだ後、表示コントロール基板１１の直下から出る。その後は、適宜ジグザグを繰り返しながら基板保持パネル２００内を進み、その間、電源基板１２、端子基板１３、インバータ１４及びメイン基板１５の下面も通過した後、終端部１６ｃに至る。表示コントロール基板１１と基板保持パネル２００の間（受熱エリア）には、良伝熱性金属材料からなるヒートスプレッダ１１Ｈが介在している。表示コントロール基板１１の下面の繰返曲折流路１６ｄの配置密度は、発熱量の大きい表示コントロール基板１１から効果的に熱を奪うことができるように、残部の配置密度に比べて高く設定されている。配置密度に代えて（加えて）、合計流路断面積を大きくしてもよい。
【００３２】
圧電ポンプ３０は、図３に示すように、下方から順にロアハウジング３０Ｌとアッパハウジング３０Ｕを有している。ロアハウジング３０Ｌには、該ハウジングの板厚平面に直交させて、吐出口３１と吸入口３２が互いに平行に穿設されている。ロアハウジング３０Ｌとアッパハウジング３０Ｕの間には、Ｏリング３３を介して圧電振動子（ダイヤフラム）３４が液密に挟着支持されていて、該圧電振動子３４とロアハウジング３０Ｌとの間にポンプ室Ｐを構成している。圧電振動子３４とアッパハウジング３０Ｕとの間には、大気室Ａが形成される。
【００３３】
圧電振動子３４は、中心部のシム３４ａと、シム３４ａの表裏の一面（図８の上面）に積層形成した圧電体３４ｂとを有するユニモルフタイプである。ポンプ室Ｐには、シム３４ａが臨んで冷媒と接触する。シム３４ａは、導電性の金属薄板材料、例えば厚さ５０〜３００μｍ程度のステンレス、４２アロイ等により形成された金属製の薄板からなる。圧電体３４ｂは、例えば厚さ３００μｍ程度のＰＺＴ（Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ3）から構成されるもので、その表裏方向に分極処理が施されている。このような圧電振動子は周知である。
【００３４】
ロアハウジング３０Ｌの吐出口３１と吸入口３２にはそれぞれ、逆止弁（アンブレラ）３５と３６が設けられている。逆止弁３５は、吸入口３２からポンプ室Ｐへの流体流を許してその逆の流体流を許さない吸入側逆止弁であり、逆止弁３６は、ポンプ室Ｐから吐出口３１への流体流を許してその逆の流体流を許さない吐出側逆止弁である。
【００３５】
逆止弁３５、３６は、同一の形態であり、流路に接着固定される穴あき基板３５ａ、３６ａに、弾性材料からなるアンブレラ３５ｂ、３６ｂを装着してなっている。このような逆止弁（アンブレラ）自体は周知である。
【００３６】
以上の圧電ポンプ３０は、圧電振動子３４が正逆に弾性変形（振動）すると、ポンプ室Ｐの容積が拡大する行程では、吸入側逆止弁３５が開いて吐出側逆止弁３６が閉じるため、吸入口３２からポンプ室Ｐ内に冷媒が流入する。一方、ポンプ室Ｐの容積が縮小する行程では、吐出側逆止弁３６が開いて吸入側逆止弁３５が閉じるため、ポンプ室Ｐから吐出口３１に冷媒が流出する。したがって、圧電振動子３４を正逆に連続させて弾性変形させる（振動させる）ことで、ポンプ作用が得られる。
【００３７】
上記構成の液晶ＴＶの冷却装置は、ＴＶ視聴状態で圧電ポンプ３０を駆動すると、吐出口３１から流出する冷却液は、基板保持パネル２００の循環流路１６の始端部１６ｂからまず表示コントロール基板１１直下の受熱エリアをジグザグに流れヒートスプレッダ１１Ｈを介して表示コントロール基板１１の熱を奪う。表示コントロール基板１１の直下を出ると、発熱要素（制御基板）が存在しない放熱エリア、及び電源基板１２、端子基板１３、インバータ１４及びメイン基板１５を有する準受熱エリアを流れて放熱し、あるいは受熱する。電源基板１２ないしメイン基板１５のどの要素が受熱部となりあるいは放熱部となるかは、これら要素の放熱量と表示コントロール基板１１の放熱量とによって決定される。いずれにしても、表示コントロール基板１１の直下の受熱エリアを通って昇温した冷却液は、基板保持パネル２００の残部の放熱エリアまたは準放熱エリアにおいて放熱し、基板保持パネル２００の温度を均一化し、ホットスポットをなくす作用をする。そして、最終的に終端部１６ｃに至った冷却液は、出口突起１８ａ、入口孔２１からタンク２０内に入り、出口孔２２、入口突起１８ｂから接続流路１６ｅを流れて、さらに出口突起１７ａ、吸入口３１から圧電ポンプ３０に戻る。以下、同じ循環が繰り返される。
【００３８】
以上の実施形態では、電源基板１２ないしメイン基板１５の各制御基板直下の繰返曲折流路１６ｄの配置密度に特別な配慮を払っていないが、これら制御基板（要素）のうち、発熱量の大きい制御基板の直下は、表示コントロール基板１１の直下と同様の受熱エリアとして設定し、繰返曲折流路１６ｄの配置密度を上げることも勿論可能である。ヒートスプレッダを同様に配置してもよい。また、一つの受熱部につき、一つの放熱部を作り、複数の基板保持パネルを構成しても良いし、受熱エリアと放熱エリアの各流路を別々に設け、それぞれを樹脂や金属製のパイプでつないでも良い。
【００３９】
図５と図６は、基板保持パネル２００の循環流路１６の別の形成例を示している。図５は、ブレージングシート１０Ｕと１０Ｌの対向面にそれぞれ、流路凹部１６ａをスタンプ加工で形成した例、図６は、一方のブレージングシート１０Ｌのみに同様に流路凹部１６ａを形成した例を示している。３枚以上のブレージングシートを重ね、中間部の同シートに貫通穴で循環流路を構成するタイプも勿論用いることができる。
【００４０】
また、以上の実施形態は、バックライト１１５を保持するバックライトシャーシ１１７自体に冷却液流路を形成したものであるが、バックライト１１５自体が発熱源であることを考慮すると、薄さは若干犠牲になるものの、バックライトシャーシ１１７と基板ホルダパネル２００とを熱的に分離する態様も可能である。図７はその実施形態であり、カラー液晶表示パネル１００の後方に位置するバックライト１１５を保持したバックライトシャーシ１１７と、表示コントロール基板１１ないしメイン基板１５を背面に支持した基板保持パネル２００とが空気間隔ｄを置いて設置されている。この空気間隔ｄには、断熱材３００を介在させることができる。
【００４１】
図１０ないし図１４は、本発明による薄型ＴＶの冷却装置の別の実施形態を示している。この実施形態は、図１０に全体構成を示すように、各種制御基板を搭載した基板保持パネル２００とは別に一対の放熱パネル（放熱シート）５０を設け、この放熱パネル５０に形成した放熱用循環流路５１ａと、基板保持パネル２００の循環流路１６とを、合成樹脂製あるいは金属製の接続パイプ６０で接続している。基板保持パネル２００上の構成要素は、図１の実施形態と比較してポンプ３０とタンク２０を除いた以外は同一であり、同一の構成要素には同一の符号を付している。また、基板保持パネル２００内の循環流路１６は、図１の実施形態では一連の閉じた流路であるのに対し、この実施形態では、４カ所に外部取出口２００ｔが開口しており、これらの外部取出口２００ｔに、それぞれ接続パイプ６０の一端部が接続されている。
【００４２】
４本の接続パイプ６０の他端部は、一対ずつが接続ブロック７０を介して放熱パネル５０に接続されている。放熱パネル５０は、図１１及び図１３に示すように、一連の貫通流路５１ａを有する中心部の貫通流路板（ブレージングシート）５１と、表裏の閉塞板（同）５２とからなっており、この貫通流路板５１と閉塞板５２には、冷却能を高めるとともに、ブレージングシートのロウ材を逃がすための表裏貫通穴５３が形成されている。接続ブロック７０は、図１３に示すように、放熱パネル５０の一連の循環流路１６の両端部（入口部と出口部）を、接続パイプ６０に接続する流路７１を有している。図１２は、放熱パネル５０の中心部の貫通流路板を同一形状の２枚（５１Ｕと５１Ｄ）とした実施形態であり、放熱パネル５０を構成する伝熱性金属板の構成枚数には自由度がある。
【００４３】
ポンプ（好ましくは圧電ポンプ）３０は、１本の接続パイプ６０中に、その吐出口３１と吸入口３２を接続している。タンク２０の図示は省略している。
【００４４】
この実施形態では従って、ＴＶ視聴状態で圧電ポンプ３０を駆動すると、吐出口３１から流出する冷却液は、接続パイプ６０及び接続ブロック７０を介して一方の放熱パネル５０の放熱用循環流路５１ａに流れ、該放熱パネル５０で十分に冷却された後、基板保持パネル２００の外部取出口２００ｔ（循環流路１６）に入る（戻る）。次いで基板保持パネル２００の循環流路１６からまず表示コントロール基板１１直下の受熱エリアをジグザグに流れヒートスプレッダ１１Ｈを介して表示コントロール基板１１の熱を奪う。表示コントロール基板１１の直下を出ると、発熱要素（制御基板）が存在しない放熱エリアと、メイン基板１５及びインバータ１４を有する準受熱エリアを流れて放熱しまたは受熱し、次に外部取出口２００ｔから接続パイプ６０及び接続ブロック７０を介してもう一方の放熱パネル５０の放熱用循環流路５１ａに流れて十分冷却される。冷却された冷媒は、接続ブロック７０及び接続パイプ６０を介して再び基板保持パネル２００の循環流路１６に戻り、端子基板１３、電源基板１２、及びインバータ１４を有する準受熱エリアを流れて受熱する。受熱した冷媒は、接続パイプ６０を介し吸入口３１からポンプ３０に戻り、以下、同じ循環が繰り返される。
【００４５】
この実施形態によると、放熱パネル５０によって放熱性を一層高めることができる。放熱パネル５０の大きさ、数及び配置位置は、薄型ＴＶ内のスペースによって適宜定めることができる。
【００４６】
以上の実施形態は、本発明を液晶ＴＶに適用したものであるが、本発明はプラズマＴＶ等の薄型ＴＶにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による薄型ＴＶの冷却装置の一実施形態を示す、各種制御基板を搭載した基板ホルダパネルの背面図である。
【図２】図１の一部を分解して示した斜視図である。
【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】基板ホルダパネルの断面図である。
【図５】基板ホルダパネルの別の流路構成例を示す、図４に対応する断面図である。
【図６】同別の流路構成例を示す断面図である。
【図７】本発明による薄型ＴＶの冷却装置の一別の実施形態を示す断面図である。
【図８】薄型ＴＶの構造例を示す斜視図である。
【図９】同薄型ＴＶの駆動回路構成の概要を示すブロック回路図である。
【図１０】本発明による薄型ＴＶの冷却装置の別の実施形態を示す、各種制御基板を搭載した基板ホルダパネルの背面図を含む系統接続図である。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図である。
【図１２】放熱パネルを構成するブレージングシートの別の実施形態を示す、図１１に対応する断面図である。
【図１３】図１０のXIII-XIII線に沿う断面図である。
【図１４】図１０のXIV-XIV線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００ 液晶パネル
１１５ バックライト
１１７ バックライトシャーシ
２００ 基板保持パネル
３００ 断熱材
１０Ｕ １０Ｌ ブレージングシート
１１ 表示コントロール基板
１２ 電源基板
１３ 端子基板
１４ インバータ
１５ メイン基板
１６ 循環流路
１６ａ 流路凹部
１６ｂ 始端部
１６ｃ 終端部
１７ａ 出口突起
１７ｂ 入口突起
１８ａ 出口突起
１８ｂ 入口突起
２０ タンク
２１ 入口孔
２２ 出口孔
３０ 圧電ポンプ
３１ 吐出口
３２ 吸入口
３４ 圧電振動子
３５ 吸入側逆止弁
３６ 吐出側逆止弁
５０ 放熱パネル（放熱シート）
５１ａ 放熱用循環流路
６０ 接続パイプ
７０ 接続ブロック
７１ 流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＶ用表示素子と、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板と、これらの制御基板を支持する基板ホルダパネルと、を備えた薄型ＴＶにおいて、
上記基板ホルダパネルに、上記制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、
この循環流路に冷却液を循環させるポンプを設けたことを特徴とする薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記基板ホルダパネルは、重ね合わせた伝熱性金属板の間に上記循環流路を形成した放熱シートから構成されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記基板ホルダパネルの上記循環流路上には、上記受熱エリアと、この受熱エリアで受熱した冷媒を冷却する放熱エリアが設定されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記基板ホルダパネルとは別に、放熱用循環流路を有する放熱パネルが設けられ、この基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路が互いに接続されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、ポンプは、上記基板ホルダパネル上に設けられている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項６】
請求項４記載の薄型ＴＶの冷却装置において、ポンプは、上記基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路を接続する接続パイプ中に設けられている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記ＴＶ用表示素子は液晶表示装置であって、該液晶表示装置のバックライト基板が上記基板ホルダパネルである薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記ＴＶ用表示素子は液晶表示装置であって、上記基板ホルダパネルは、該液晶表示装置のバックライト基板とは別部材として、かつ該バックライト基板との間に空気間隔をおいて設置されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項９】
請求項８記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記空気間隔には断熱材が介在している薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記マイコン基板は、表示素子の表示を駆動制御する表示コントロール基板である薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記受熱エリアと該受熱エリア上に設置されたマイコン基板との間には、伝熱材料からなるヒートスプレッダが介在している薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記受熱エリアの循環流路の配置密度は、放熱エリアの循環流路の配置密度より高い薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記ポンプは、圧電ポンプである薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１】
ＴＶ用表示素子と、このＴＶ用表示素子を駆動制御するためのマイコンを有するマイコン基板を含む複数の制御基板と、これらの制御基板を支持する基板ホルダパネルと、を備えた薄型ＴＶにおいて、
上記基板ホルダパネルに、上記制御基板中の少なくともマイコン基板と熱的に接触する受熱エリアを有する冷却液の循環流路を設け、
この循環流路に冷却液を循環させるポンプを設けたことを特徴とする薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記基板ホルダパネルは、重ね合わせた伝熱性金属板の間に上記循環流路を形成した放熱シートから構成されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記基板ホルダパネルの上記循環流路上には、上記受熱エリアと、この受熱エリアで受熱した冷媒を冷却する放熱エリアが設定されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記基板ホルダパネルとは別に、放熱用循環流路を有する放熱パネルが設けられ、この基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路が互いに接続されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、ポンプは、上記基板ホルダパネル上に設けられている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項６】
請求項４記載の薄型ＴＶの冷却装置において、ポンプは、上記基板ホルダパネルと放熱パネルの循環流路を接続する接続パイプ中に設けられている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記ＴＶ用表示素子は液晶表示装置であって、該液晶表示装置のバックライト基板が上記基板ホルダパネルである薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記ＴＶ用表示素子は液晶表示装置であって、上記基板ホルダパネルは、該液晶表示装置のバックライト基板とは別部材として、かつ該バックライト基板との間に空気間隔をおいて設置されている薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項９】
請求項８記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記空気間隔には断熱材が介在している薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記マイコン基板は、表示素子の表示を駆動制御する表示コントロール基板である薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記受熱エリアと該受熱エリア上に設置されたマイコン基板との間には、伝熱材料からなるヒートスプレッダが介在している薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記受熱エリアの循環流路の配置密度は、放熱エリアの循環流路の配置密度より高い薄型ＴＶの冷却装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項記載の薄型ＴＶの冷却装置において、上記ポンプは、圧電ポンプである薄型ＴＶの冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１５９５８１（Ｐ２００９−１５９５８１Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４４２６（Ｐ２００８−４４２６）
【出願日】平成２０年１月１１日（２００８．１．１１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月１１日（２００８．１．１１）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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