WO2009119442A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

　液晶表示装置（１）は、密閉式の収容部（１a）と、収容部の前面に配された液晶表示部（６）と、収容部内に収容され、液晶表示部に表示される光を発生する光源部（７）と、収容部内に収容され、電源供給を行う電源供給部（８）と、収容部内に収容され、制御を行う制御部（９）と、収容部の背面に配され、収容部内で発生する熱を冷却する熱交換部（１１）と、を具備し、熱交換部は、収容部内の空気を攪拌する空気攪拌部（１０）と、空気攪拌部を設置したダクト（１３）に覆われるとともに収容部内に延出するプレート（１８）からなる強制空冷部（１１a）と、収容部外に延出するプレート（１８）からなる自然空冷部（１１b）と、を備え、強制空冷部と自然空冷部とが、収容部の背面側プレート（１２）とともに一体化されている。

Description

液晶表示装置

　本発明は、駅ホームや構内、空港ロビー等の半屋外などの公共場所に設置される大型の液晶表示装置に関し、特に外気中に飛散する塵埃の侵入を防止するための密閉式の液晶表示装置に関する。
　本願は、２００８年３月２５日に、日本に出願された特願２００８－０７７９６２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　液晶表示装置では、液晶パネルの画質均一性、寿命などの高信頼性を実現するため、光源部品、制御部品、電源部品の動作保証のための温度規格を満たす冷却技術が用いられる。
　この目的のために、一般的には液晶表示装置内に、周辺の低温空気を導入する空気吸気口と排気口を設け、液晶表示装置内に搭載された光源部品、制御部品、電源部品に対し、低温空気を導入して冷却する技術を用いている。

　しかしながら、この技術では、半屋外などの公共の場所に設置される液晶表示装置において、外気中に飛散する非導電性及び導電性の物質を含む塵埃が、液晶表示装置に設けた空気吸気口から浸入する。そして、液晶表示装置内部の光源部品、制御部品、電源部品上に堆積する。
　特に、導電性の物質を含む塵埃が、液晶表示装置内部に侵入した場合、液晶表示装置内に搭載された電子回路部品間でショートが発生する可能性があり、信頼性の妨げとなり、商品性として課題となる。
　このため、半屋外などの公共の場所に設置される液晶表示装置として、従来の技術は、防塵性及び冷却性の点に関して、十分とは言えない。

　特許文献１には、液晶表示装置及び液晶表示装置のランプ部の冷却方法に関する技術が開示されている。この技術は、バックライト部に冷却機構を備えた装置として、防塵性を有した液晶表示装置の蛍光ランプを収容する収容部と、その収容部から蛍光ランプにより熱せられた空気を導入した後、当該空気を冷却してからこれを収容部に戻す冷却機構を備えている。そのため、密閉された蛍光ランプ部の防塵性、冷却性、外気中の塵埃侵入を防止する構成として一応の効果を奏している。

　しかしながら、近年、液晶表示装置の大画面化、高輝度化による商品性向上の進展により、光源部となるバックライト、電源供給部の消費電力は増加傾向にある。
　また、音声機能、パーソナルコンピュータ機能も搭載され、商品としてのパフォーマンスも向上してきており、それに伴い、益々液晶表示装置全体の消費電力は増加している。

　さらに、液晶パネル寿命と温度との間は、顕著な関係がある。例えば、夏場の半屋外における設置環境温度が４０℃の場合、液晶パネル温度は、設計マージンを含めて、５５℃以下としなければならない。
　その上、前述した半屋外での設置条件においては、外気中に飛散する塵埃侵入を防止して高信頼性を得るために、液晶表示装置自体が防塵性を有し、温度規格を満足する冷却部を備えることが望まれる。
　また、大画面化する液晶表示装置の薄型、軽量化、低コスト化が望まれ、防塵性と冷却性に伴う熱問題は、従来にも増して深刻になっている。

　この様な技術背景において、特許文献１に開示されている液晶表示装置のランプ部の冷却方法では、防塵性を有した蛍光ランプ部の冷却部は、蛍光ランプとコ次状をした２つのダクトに連通孔を設け、蛍光ランプより発生する熱のみを、送風部により、ダクト内で空気循環して冷却を行っている。

　ところが、前述した近年の液晶表示装置全体に占める熱量比によると、蛍光ランプ、インバータ回路の光源部分から発生する熱量は、約６０％となっている。また、音声機能、パーソナルコンピュータ機能、電源供給部などに搭載される電子回路部品から発生する熱量は、約４０％となっている。
　従って、蛍光ランプ部の冷却部のみでは、他の音声機能、パーソナルコンピュータ機能、電源供給部に対し、外気中に飛散する塵埃侵入を防止する密閉性と、設置環境温度４０℃での搭載部品全ての温度規格を満たす冷却性、高信頼性を確保することができない。
特許第３９７５５０６号公報

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、外気中に飛散する塵埃の侵入を防止して高信頼性の液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、設置環境温度４０℃の設置条件における液晶表示装置内に搭載された全ての電子回路部品の動作保証温度を満たす冷却部を提供することを目的とする。さらに、装置軽量化、低コストの液晶表示装置を提供することを目的とする。

（１）　上記問題を解決するために、本発明の一態様による液晶表示装置は、密閉式の収容部と、前記収容部の前面に配された液晶表示部と、前記収容部内に収容され、前記液晶表示部に表示される光を発生する光源部と、前記収容部内に収容され、電源供給を行う電源供給部と、前記収容部内に収容され、制御を行う制御部と、前記収容部の背面に配され、前記収容部内で発生する熱を冷却する熱交換部と、を具備し、前記熱交換部は、前記収容部内の空気を攪拌する空気攪拌部と、前記空気攪拌部を設置したダクトに覆われるとともに前記収容部内に延出するプレートからなる強制空冷部と、前記収容部外に延出するプレートからなる自然空冷部と、を備え、前記強制空冷部と前記自然空冷部とが、前記収容部の背面側プレートとともに一体化されている。

（２）　また、本発明の一態様による液晶表示装置では、前記強制空冷部のプレート表面積と、前記自然空冷部のプレート表面積が異なる。

（３）　また、本発明の一態様による液晶表示装置では、前記強制空冷部および前記自然空冷部は、それぞれ凹凸面を有したプレートからなり、前記凹凸面を有したプレートの表面積が、それぞれ異なる。

（４）　また、本発明の一態様による液晶表示装置では、前記強制空冷部および前記自然空冷部は、それぞれ空洞を有したボックス状の凹凸プレートからなる。

（５）　また、本発明の一態様による液晶表示装置では、前記強制空冷部は、空気流入口に傾斜を有したボックス状の凹凸プレートである。

（６）　また、本発明の一態様による液晶表示装置では、前記収容部の背面側プレートが、波型の凹凸プレート状である。

（７）　また、本発明の一態様による液晶表示装置では、前記収容部の背面側プレートが、筋板凹凸プレート状である。

　本発明の液晶表示装置は、前記熱交換部が、前記収容部内の空気を攪拌する空気攪拌部と、前記空気攪拌部を設置したダクトに覆われるとともに前記収容部内に延出するプレートからなる強制空冷部と、前記収容部外に延出するプレートからなる自然空冷部と、を備え、前記強制空冷部と前記自然空冷部とが、前記収容部の背面側プレートとともに一体化されている。
　これにより、液晶表示装置から発生した熱を熱攪拌部により強制対流を起こして装置上部へ熱移動させ、さらに強制空冷部を覆うダクトに向かって熱誘導させる。よって、ダクト内の強制空冷部から自然空冷部へ効率よく伝熱し、密閉性を有した液晶表示装置内の絶対温度低減と共に温度差を小さく、かつ均温化が可能となるため、防塵性と冷却性を同時に満たす事ができる。 
　そのため、光源部、電源部、制御部などの電子回路部品の温度の安定化と、蛍光ランプを一定輝度で点灯することによる輝度安定化と、温度均一化による液晶パネルの高寿命化とを実現する事ができる。 
　さらに、液晶表示装置全体を密閉構造とすることにより、外気中に飛散する塵埃の侵入を防止できることから、防塵性と冷却性の双方を満たす液晶表示装置を提供する事ができる。 

　本発明の液晶表示装置における熱交換機能としては、液晶表示装置内部で発生する熱を、強制空冷部で効率よく受熱し、自然空冷部に伝熱し、最終的には、自然対流により外気中への放熱が可能となる経路が形成されている。そのため、密閉性と冷却性を兼ね備えた効果が得られる。
　また、密閉収容部の内部の強制空冷部と、密閉収容部の外側の自然空冷部とが一体化されている。そのため、公知技術に比べ、内部空気温度と収容部のプレート間の熱抵抗を小さくでき、液晶表示装置に搭載される液晶部、光源部、制御部などから発生する熱を効率的に冷却する事ができる。熱交換機能の強制空冷部に対し、例えばプレート状の鉛直平板の数を攪拌ファンの能力に応じて最適化すれば、より内部空気温度と収容部のプレート間の熱抵抗を小さくできる。

　また、本発明の液晶表示装置においては、強制空冷部のプレート表面積と、自然空冷部のプレート表面積が異なる。そのため、強制空冷部のプレートの表面積と自然空冷部のプレート表面積を、風量との関係に基づき最も冷却効率が良くなる強制空冷部の高効率な受熱表面積と、自然対流における外気へ放熱する効率的表面積にすることができる。よって、前述の構成と組み合わせにより、密閉性と冷却性を兼ね備えた液晶表示装置を提供する事ができる。

　また、本発明の液晶表示装置においては、強制空冷部および自然空冷部が、それぞれ凹凸面を有したプレートからなり、凹凸面を有したプレートの表面積が、それぞれ異なる。そのため、強制空冷部のプレートの表面積と自然空冷部のプレート表面積を、風量との関係に基づき最も冷却効率が良くなる強制空冷部の高効率な受熱表面積と、自然対流における外気へ放熱する効率的表面積にすることが容易となる。

　また、本発明の液晶表示装置においては、強制空冷部および自然空冷部は、それぞれ空洞を有したボックス状の凹凸プレートからなる。そのため、空洞付きの通風路とすることができ、強制空冷部の空気流速を速くすることができるとともに、自然空冷部の煙突効果が期待できる。従って、密閉性と冷却性を兼ね備えた効果が得られる。
　さらに、強制空冷部は、空気流入口に傾斜を有したボックス状の凹凸プレートとする。そのため、より強制空冷部の空気流速を速くすることができ、自然空冷部の煙突効果がより向上する。

　また、本発明の液晶表示装置においては、前記収容部の背面側プレートが、波型の凹凸プレート状である。そのため、平板に比べ同一厚みでも剛性が高いため、密閉性と冷却性を兼ね備えた効果の他に、液晶表示装置の剛性と軽量化を図る効果が得られる。

　また、本発明の液晶表示装置においては、前記収容部の背面側プレートが、筋板凹凸プレート状である。そのため、平板に比べ同一厚みでも剛性が高いため、密閉性と冷却性を兼ね備えた効果の他に、液晶表示装置の剛性と軽量化を図る効果が得られる。

　以上説明したように、本発明の液晶表示装置においては、ボックス型、傾斜付などの熱交換部により、強制空冷部の空気流速を速めたり、自然空冷部の煙突効果など、対流による伝熱促進効果を高めたりすることができる。併せて、収容部の構成部材を黒色塗装することにより、輻射伝熱促進効果も期待できる。
　また、上記の液晶表示装置を、空気攪拌部の風量に応じて選択的に用いることで、液晶表示装置のサイズ、消費電力、内部の通風抵抗に応じ、空気攪拌部の方式や種々のＰＱ性能を選択することができる。例えば、液晶表示装置のサイズ、消費電力、内部構造や通風抵抗などを予め理論計算などにより予測し、空冷ファンのＰＱ性能に応じた機種を選択することにより、密閉性と冷却性を兼ね備えた液晶表示装置を実現することができる。

本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の斜視図である。 図１ＡのＡ－Ｂ線における断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置の透視平面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置において、熱交換部を示す拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置において、ボックス型熱交換部を示す拡大図である。 本発明の第３実施形態に係る液晶表示装置において、空洞と傾斜を有したボックス状の熱交換部を示す拡大図である。 本発明の第４実施形態に係る液晶表示装置において、波型の凹凸プレートを有した熱交換部を示す拡大図である。 本発明の第５実施形態に係る液晶表示装置において、筋板状の凹凸プレートを有した熱交換部を示す拡大図である。

符号の説明

１・・・液晶表示装置、
１ａ・・・収容部、
２・・・液晶パネル、
３・・・透明無反射板、
４・・・インバータ回路、
５・・・蛍光ランプ、
６・・・液晶表示部、
７・・・光源部、
８・・・電源供給部、
９・・・制御部、
１０・・・空気攪拌部、
１１,１１ａ，１１ｂ,１１ｃ,１１ｄ・・・熱交換部、
１１ａ・・・強制空冷部、
１１ｂ・・・自然空冷部、
１２・・・収容部の背面側プレート、
１３・・・ダクト、
１４・・・強制対流、
１５・・・自然対流、
１６・・・グラファイトシート、
１７・・・シャーシ、
１８・・・凹凸面を有したプレート、
２０・・・プレート状の凹凸部、
２１・・・収容部の内部、
２２・・・収容部の外部、
３０・・・ボックス状の凹凸プレート、
３１・・・空洞、
４０・・・傾斜を有したボックス状の凹凸プレート、
４１・・・傾斜、
５０・・・波型の凹凸プレート、
６０・・・筋板状の凹凸プレート

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。尚、以下の説明において参照する図は、本実施形態の液晶表示装置を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の液晶表示装置における各部の寸法関係とは異なる場合がある。

「第１実施形態」
　図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１の基本構成を示す図である。図１Ａは、液晶表示装置１の斜視図である。また、図１Ｂは、図１ＡのＡ-Ｂ線に沿った断面図である。
　図１Ａ及び図１Ｂに示すように、液晶表示装置１は、蛍光ランプ５を表示光とする表示部を備える。また、液晶表示装置１には、蛍光ランプ５、インバータ回路４、液晶パネル２などが収納される液晶表示部６と、液晶表示部６の背面側には、液晶表示部６への電源供給部８、制御部９（光源、音声、パーソナルコンピュータ機能など）などが搭載される。また、液晶表示装置１は、液晶表示部６、電源供給部８、制御部９の動作に伴う発生した熱を、密閉された収容部１ａの内で攪拌して熱誘導を行う空気攪拌部１０と、強制空冷部１１aと自然空冷部１１ｂが一体形成された熱交換部１１を収容部１ａの背面側プレート１２に備える。さらに、液晶表示装置１は、熱交換部１１のうち、強制空冷部１１ａを覆うダクト１３を備える。

（空気攪拌部）
　次に、図１Ｂを参照して、空気攪拌部１０について詳述する。図１Ｂには、空気攪拌部１０による空気の流れを、強制対流１４と自然対流１５として概念的に示している。蛍光ランプ５の背面全面には、グラファイトシート１６が装着されている。
　グラファイトシート１６は、シート面内方向に５００Ｗ／ｍｋ以上の熱伝導率を有し、シート厚み方向に、５Ｗ／ｍｋの熱伝導率を有した異方性を持っている。このことにより、蛍光ランプ５から発生する熱を、グラファイトシート１６の面内方向に熱拡散を行い、結果として蛍光ランプ５の温度差（均温化）を小さくすると共に、輝度安定化のための均一な照射光を得る効果が得られる。
　さらに、グラファイトシート１６の背面には、アルミ、鉄などの金属材料からなるシャーシ１７を備えている。そのため、グラファイトシート１６の厚み方向の熱伝導性５Ｗ／ｍｋの特性を生かし、蛍光ランプ５からの熱をシャーシ１７に効率よく伝えることができる。

　一方、液晶表示装置１内に搭載される電源供給部８および制御部９の発熱に伴い、液晶表示部６と同様に、収容部１ａの上部に沿って対流が発生する。
　そこで、液晶表示装置１の上部に備えた空気攪拌部１０により、液晶表示部６と共に発生した高温空気に対し、空気攪拌部１０によって熱誘導する。
　なお、空気攪拌部１０は、全ての空冷部（空冷ファン、圧電ファンなど）が含まれ、特に限定するものではない。従って、空気攪拌部１０によって、熱誘導された高温空気は、液晶表示装置１の背面に備えた熱交換部１１の内、ダクト１３に覆われた強制空冷部１１ａ内の凹凸面を有したプレート１８内を通過する。その後、高温空気から低温空気の熱交換を繰り返して、密閉装置内を空気循環する。
　このことにより、液晶表示装置１の収容部１ａの内部の空気温度は、均一化されると共に、空気攪拌部１０の風量と、熱交換部１１の表面積や最適な形状により、温度規格を満たす効果が得られる。

　このように、液晶表示装置１は、蛍光ランプ点灯用のインバータ回路４（直流入力を高圧交流に変換）により、光が液晶パネル２に入射して表示される。このとき、蛍光ランプ５には、前述したように温度安定化による長寿命化と、輝度の安定した光を照射することが望まれている。そのため、液晶表示装置１全体について、温度規格を満たす最適方式および構成が必要である。
　また、外気中に飛散する塵埃の侵入は、前述のような導電性を含む塵埃侵入により、液晶表示装置１の致命的な故障原因となりうるため、防塵防滴性と冷却性のトレードオフの課題に対し、双方を満足する最適な構成を設けることが望まれる。

（冷却性能）
　続いて、図２を参照して、本実施形態の液晶表示装置１の冷却性能について詳述する。
　密閉された収容部１ａにおける冷却性能は、収容部１ａの表面積の大きさ、収容部１ａを構成する部材の放射率によって決まる。そのため、液晶表示装置１の熱源となる温度と収容部１ａの内部空気温度間の熱抵抗を小さくする。さらに、収容部１ａの内部空気温度と収容部１ａのケース間の熱抵抗値を小さくする。最終的には、収容部１ａのケース面から外気温度間の熱抵抗低減によって、目標とする冷却性能を得ることが可能となる。 

　本実施形態では、液晶表示装置１から生じる熱の約６０％を発生する液晶表示部６（光源）に対し、電源供給部８、制御部９などが分散して発生する約４０％の熱を、上昇気流によって移動させる。さらに空気攪拌部１０により、強制的に収容部１ａの下部へ熱を移動させる。
　即ち、液晶表示装置１より発生した熱は、前述のように高温空気となって収容部１ａの上部に到達する。背面側に備えた熱交換部１１と、熱交換部１１を構成する強制空冷部１１ａを覆うダクト１３と空気拡散部１０とによって、収容部１ａの背面側プレート１２に一体で形成される凹凸面を有したプレート１８（強制空冷部１１ａ）を通り、低温空気として戻る密閉式の空気循環構造となっている。

　このように、液晶表示装置１に、空気攪拌部１０と、熱交換部１１を設け、さらに熱交換部１１のうち、強制空冷部１１ａをダクト１３で覆っている。これにより、空気攪拌部１０により熱拡散された高温空気を集中的に熱誘導でき、局所的に冷却風速を速めるため、冷却効果が期待できる。

　その反面、圧力損失を伴い、収容部１ａの全体では風量が減少する。そのため、比較的大きな容積を有する液晶表示装置においては、空気攪拌部１０として例えば空冷ファンを用いる場合、空冷ファンのＰＱ性能（Ｐ：最大圧力、Ｑ：最大風量）に応じ、予め収容部１ａの内通風路や熱交換部１１の強制空冷部１１ａとダクト１３内の通風抵抗を理論計算などで求め、冷却性能に必要な空冷ファンのＰＱ性能を選択する事が望ましい。
　また、空冷ファンのＰＱ性能が小さい場合、通風抵抗となるダクト１３を取り除き、収容部１ａ内の風量を増加させ、収容部１ａの全体の金属ケース面を使って放熱した方が、冷却性能向上に期待できる場合もある。

　さらに、蛍光ランプ５とインバータ回路４の発熱量が、前述の通り全体の６０％程度を占めている。そのため、これらの熱が液晶表示装置１の背面側に備えた熱交換部１１に対し、空気攪拌部１０から排出する風向が、直接熱交換部１１に備えた強制空冷部１１ａに向かう配置が好ましい場合もある。

（熱交換部）
　図３を参照して、プレート状の凹凸部２０を有する熱交換部１１について詳述する。
　熱交換部１１は、アルミ材、銅材など熱伝導性の比較的熱伝導率の高い金属材料を用いることが望ましい。
　熱交換部１１において、プレート状の凹凸部２０の高さＨおよび長さＬは、特に限定されるものではなく、装置薄型化、軽量、低コスト面を考慮して適宜選択することができる。プレート状の凹凸部２０の高さＨを４０ｍｍと７０ｍｍで比較した場合、本実施形態の液晶表示装置１の温度規格を双方共に満たす事を確認した。

　また、プレート状の凹凸部２０の長さＬを４５０ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍで比較した場合、冷却性能は、４５０ｍｍ＜５００ｍｍ＜６００ｍｍの順で、予想通りの結果となった。しかし、Ｌ＝５００ｍｍとＬ＝６００ｍｍでの性能差は小さかった。
　液晶表示装置１内に備えた空気攪拌部１０により、熱交換部１１の強制空冷部１１ａに効率良く受熱するため、プレート状の凹凸部２０の隙間に多くの風量を流し、冷却を行う必要がある。しかし、単純に表面積を増やしても（表面積拡大効果）、通風抵抗が大きくなり、期待以上の性能向上は得られないということになる。
　そのため、Ｌ＝５００ｍｍとＬ＝６００ｍｍで比較すると、Ｌ＝６００ｍｍではプレート状の凹凸部２０の表面積が大きく、熱効率の性能は優位となる反面、採用する空冷ファンＰＱ性能により、通風抵抗による流速低下が発生する。そのため、Ｌ＝５００ｍｍと大差は無かった場合、重量、押し出し成型による取り数と、コストの観点からＬ＝５００ｍｍのほうが好ましい。

　また、熱交換部１１を構成するプレート状の凹凸部２０のプレート間の隙間は、特に限定されるものではないが、Ｌ＝５００ｍｍでプレート厚み１.５ｍｍとした場合、理論上は隙間５ｍｍ以下が好ましい。また、ダクト１３を備えた場合、収容部１ａの内部の形状の違いによって通風抵抗が異なるため、最適隙間は１０ｍｍ程度が好ましい。
　自然空冷部１１ｂ（外気に接する密閉された収容部１ａの外側）のプレート間の隙間は、特に限定されるものではないが、Ｌ＝５００ｍｍ、プレート厚み１.５ｍｍにおいて、隙間１２ｍｍ程度が好ましい。

「その他の実施形態」
　また、図４に示すように、空洞部３１を設けたボックス状の凹凸プレート３０を有した熱交換部１１ａとしてもよい（第２実施形態）。また、図５に示すように、空気流入口に傾斜４１を設けた、傾斜を有したボックス状の凹凸プレート４０を有した熱交換部１１ｂとしてもよい（第３実施形態）。
　このようにすることで、空気流速が速まり、用いる空冷ファンのＰＱ性能に応じて性能向上が望める。

　また、図６に示すように、波型の凹凸プレート５０を有した熱交換部１１ｃとしてもよい（第４実施形態）。また、図７に示すように、筋板状の凹凸プレート６０を有した熱交換部１１ｄとしてもよい（第５実施形態）。
　このようにすることで、液晶表示装置１内部の高温部と、液晶表示装置１の外部面の外気と接する低温部が一体形成される。そのため、凹凸表面の表面積の違いによる収容部１ａの内側高温部の効率的な受熱と、収容部１ａのケースの黒色塗装による良好な輻射伝熱、外側壁面から外気への熱伝達促進により、密閉式液晶表示装置として、さらなる冷却性能向上を得ることができる。
　また、これらの構成において、波型の凹凸プレート５０や筋板状の凹凸プレート６０とすることにより、平板などに比べ同一厚みでも剛性が高くなるため、板厚を薄くでき、液晶表示装置１の軽量化が可能となる。

　ここで、熱交換部１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、ダクト１３の配置は、例えば駅ホームに天吊りなどする場合、耐震強度など万全な安全設計が必要である。そこで、本実施形態の液晶表示装置１の取り付けスペースを、収容部１ａの背面中央部のＶＥＳＡ規格に応じるため、熱交換機能部１１を、図２に示すように、液晶表示装置１の左右の領域に２個配置している。

　また、夏場の半屋外への設置環境では、外気温度が４０℃を超える可能性もある。そのため、空気攪拌部１０に例えば空冷ファンを用いる場合、動作を繰り返し続けるために、長寿命の空冷ファンを用い、高信頼性を確保しておく事が望ましい。

　さらに、公共場所への設置については、前述のように液晶パネル２の表面に外的衝撃による誤動作や破損などが予想されるため、液晶パネル２への保護（耐衝撃性）が望まれ、かつ防塵性も必要となる。そのため、液晶パネル２の視野角、快適に表示するために、アクリル系の素材の透明無反射板３を用いることが好ましい。

　一方、無反射板３を液晶パネル２面に貼り付けた場合、急激な熱籠もりが起き、液晶パネル２表面温度規格を越えてしまう虞がある。特に、液晶パネル２と無反射板３間の隙間が大きくなるほど、高温空気の熱籠りの原因となる。そして、液晶パネル２の温度上昇、液晶パネル２面内の温度差が大きくなり、輝度低下の要因となることは勿論、液晶パネル部の寿命にも影響する。そのため、密閉でありながら液晶パネル２表面温度を低減する必要がある。
　そこで、本実施形態において、蛍光ランプ部５の周りを構成するアルミ製の金属フレームと蛍光ランプ５との間に、熱伝導経路を形成した液晶パネル２の表面温度低減構造を設けることが好ましい。
　具体的には、金属フレームとアルミ材や鉄製の収容部１ａの金属ケースに対し、ネジ止めの接触式による固定部と、さらなる接触熱抵抗を低減するため、金属フィラー入りの熱伝導性シートを介在させる方法などを用いることができる。

　このようにすることで、例えば本実施形態の液晶表示装置１が５０インチ以上の大きさであっても、液晶表示装置１を覆う比較的大きな金属ケース面に対し、全熱量の半数を占める蛍光ランプ部の熱を、輻射伝熱および熱伝導により効率的に伝熱して冷却することが可能となる。
　さらに、例えばアルミなどからなる自然空冷ヒートシンクを金属フレーム枠に固定して、蛍光ランプ５からの伝導路を形成することにより、密閉構造でありながら、従来の吸気、排気口を有する液晶表示装置と同等の冷却性能が得られることが確認できた。

　以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

　本発明は、公共場所に設置される液晶表示装置として利用することができ、例えば、駅ホームや構内、空港ロビーなどで利用される運行状況表示、情報表示などに使用される液晶表示装置として広く利用することができる。

Claims (7)

1. 　密閉式の収容部と、
   　前記収容部の前面に配された液晶表示部と、
   　前記収容部内に収容され、前記液晶表示部に表示される光を発生する光源部と、
   　前記収容部内に収容され、電源供給を行う電源供給部と、
   　前記収容部内に収容され、制御を行う制御部と、
   　前記収容部の背面に配され、前記収容部内で発生する熱を冷却する熱交換部と、を具備し、
   　前記熱交換部は、前記収容部内の空気を攪拌する空気攪拌部と、前記空気攪拌部を設置したダクトに覆われるとともに前記収容部内に延出するプレートからなる強制空冷部と、前記収容部外に延出するプレートからなる自然空冷部と、を備え、
   　前記強制空冷部と前記自然空冷部とが、前記収容部の背面側プレートとともに一体化されている液晶表示装置。
2. 　前記強制空冷部のプレート表面積と、前記自然空冷部のプレート表面積が異なる請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 　前記強制空冷部および前記自然空冷部は、それぞれ凹凸面を有したプレートからなり、前記凹凸面を有したプレートの表面積が、それぞれ異なる請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 　前記強制空冷部および前記自然空冷部は、それぞれ空洞を有したボックス状の凹凸プレートからなる請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 　前記強制空冷部は、空気流入口に傾斜を有したボックス状の凹凸プレートである請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 　前記収容部の背面側プレートが、波型の凹凸プレート状である請求項１に記載の液晶表示装置。
7. 　前記収容部の背面側プレートが、筋板凹凸プレート状である請求項１に記載の液晶表示装置。

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