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JP5865779B2 - Liquid crystal display - Google Patents
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Description

本発明は、レーザー発光素子およびLED(Light Emitting Diode)の各々で構成される光源アレイを有する液晶表示装置の冷却構造に関する。   The present invention relates to a cooling structure for a liquid crystal display device having a light source array composed of laser light emitting elements and LEDs (Light Emitting Diodes).

液晶表示装置が備える液晶表示素子は、自ら発光しない。このため、液晶表示装置は液晶表示素子を照明する光源として、液晶表示素子の背面にバックライト装置を備えている。近年では、青色発光ダイオード(LED)の性能が飛躍的に向上したことに伴い、液晶表示装置において、光源に青色LEDを利用したバックライト装置が広く採用されている。   The liquid crystal display element included in the liquid crystal display device does not emit light by itself. For this reason, the liquid crystal display device includes a backlight device on the back surface of the liquid crystal display element as a light source for illuminating the liquid crystal display element. In recent years, with the dramatic improvement in performance of blue light emitting diodes (LEDs), backlight devices using blue LEDs as light sources have been widely adopted in liquid crystal display devices.

この青色LEDを利用した光源とは、青色のLEDと、青色LEDから出射される光を吸収し青色の補色となる光を発光する蛍光体とから成る。青色の補色とは、緑色と赤色を含む色、黄色等である。このようなLEDを白色LEDと呼ぶ。   The light source using the blue LED includes a blue LED and a phosphor that absorbs light emitted from the blue LED and emits light that is complementary to blue. The blue complementary color is a color including green and red, yellow or the like. Such an LED is called a white LED.

白色LEDは、電気−光変換効率が高く、低消費電力化に有効である。しかしながら一方で、白色LEDはその波長帯域幅が広く、色再現範囲が狭いという問題を有する。液晶表示装置は、その液晶表示素子の内部にカラーフィルタを備えている。液晶表示装置は、このカラーフィルタによって赤色、緑色および青色のスペクトル範囲だけを取り出して、色表現を行っている。   White LEDs have high electrical-light conversion efficiency and are effective in reducing power consumption. However, on the other hand, white LEDs have the problem that their wavelength bandwidth is wide and the color reproduction range is narrow. The liquid crystal display device includes a color filter inside the liquid crystal display element. The liquid crystal display device uses this color filter to extract only the red, green, and blue spectral ranges and perform color expression.

白色LEDのように波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源は、色再現範囲を広げるために、カラーフィルタの表示色の色純度を高める必要がある。つまり、カラーフィルタを透過する波長帯域は狭く設定される。   A light source having a continuous spectrum with a wide wavelength bandwidth such as a white LED needs to increase the color purity of the display color of the color filter in order to widen the color reproduction range. That is, the wavelength band that transmits the color filter is set narrow.

しかし、カラーフィルタを透過する波長帯域を狭く設定すると、光の利用効率が低下する。なぜなら、液晶表示素子による画像表示に用いられない不要な光の量が多くなるからである。また、液晶表示素子の表示面の輝度の低下、さらには液晶表示装置の消費電力の増大につながるという問題が発生する。   However, if the wavelength band that passes through the color filter is set narrow, the light utilization efficiency decreases. This is because the amount of unnecessary light that is not used for image display by the liquid crystal display element increases. Further, there arises a problem that the brightness of the display surface of the liquid crystal display element is lowered and further the power consumption of the liquid crystal display device is increased.

このような問題点の改善策として、白色LEDの代わりに、より色純度の高い赤色、緑色、青色の単色LEDを採用したバックライト装置が提案されている(特許文献1)。また、単色LEDよりもさらに色純度の高い赤色、緑色、青色のレーザーを用いたバックライト装置が提案されている(特許文献2)。色純度が高いということは、波長幅が狭く単色性に優れていることである。これらの光源を、液晶表示装置のバックライト装置に採用することで、液晶表示装置の色再現範囲を広げることが可能となる。   As a measure for solving such a problem, a backlight device has been proposed that employs red, green, and blue single color LEDs with higher color purity instead of white LEDs (Patent Document 1). In addition, a backlight device using red, green, and blue lasers having higher color purity than a single-color LED has been proposed (Patent Document 2). High color purity means that the wavelength width is narrow and monochromaticity is excellent. By adopting these light sources in the backlight device of the liquid crystal display device, the color reproduction range of the liquid crystal display device can be expanded.

しかし、3原色の単色LEDやレーザーで構成される光源は、素子温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下するものがある。特に赤色レーザーは高温状態で高出力の光を出射し続けると劣化が加速し、素子の寿命が短くなってしまう。その為、環境温度が高温時である場合でも、所望の光量を得るためには一般的には冷却送風器を用いた強制空冷システムが必要になる(特許文献3)。   However, some light sources composed of three primary color single-color LEDs and lasers have a significant decrease in electro-optical conversion efficiency as the element temperature increases. In particular, when a red laser continues to emit high-power light at a high temperature, the deterioration is accelerated and the lifetime of the element is shortened. Therefore, even when the environmental temperature is high, a forced air cooling system using a cooling blower is generally required to obtain a desired light amount (Patent Document 3).

特開2009−026635号公報JP 2009-026635 A 特開2010−101912号公報JP 2010-101912 A 特許第4910643号公報Japanese Patent No. 4910463

家庭向けの液晶表示装置などに送風器を用いた空冷システムを採用する場合、送風器のファンの回転音や風切り音が発生し問題になる。そのため、光源の温度に応じた送風器の制御が重要になる。光源が一箇所に集まっている投射型ディスプレイなどとは異なり、光源がアレイ状に離散配置される液晶表示装置では、光源の温度は配置される場所によってそれぞれ差異が生じる。そのため、当該液晶表示装置では、全ての光源の温度を適切に制御させるためには複雑な冷却システムの導入が必要であった。すなわち、上記の構成の光源を冷却するためには、構成が複雑になるという問題があった。   When an air cooling system using a blower is adopted in a home-use liquid crystal display device or the like, a rotating sound or wind noise from the fan of the blower is generated and becomes a problem. Therefore, it is important to control the blower according to the temperature of the light source. Unlike a projection display or the like in which light sources are gathered in one place, in a liquid crystal display device in which light sources are discretely arranged in an array, the temperature of the light source varies depending on the location. Therefore, in the liquid crystal display device, it is necessary to introduce a complicated cooling system in order to appropriately control the temperatures of all the light sources. That is, there is a problem that the configuration becomes complicated in order to cool the light source having the above configuration.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、簡易な構成で効率よく光源を冷却することが可能な液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a liquid crystal display device capable of efficiently cooling a light source with a simple configuration.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、鉛直方向に沿って配置された複数のレーザー発光素子で構成されるレーザー光源アレイと、鉛直方向に沿って配置された複数のLED(Light Emitting Diode)光源で構成されるLED光源アレイと、鉛直方向に沿った風路が設けられ、前記レーザー光源アレイおよび前記LED光源アレイを放熱する放熱器と、前記放熱器の下部に配置され、前記風路に送風する送風器と、温度を測定するための温度測定部と、を備え、前記温度測定部は、前記複数のレーザー発光素子のうち最上部に配置されたレーザー発光素子である最上部発光素子の近傍に配置され、前記送風器は、前記最上部発光素子の順方向電流量と、前記温度測定部により測定された温度である測定温度とを用いて得られる値に従って、送風量を制御する。   In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention is provided with a laser light source array including a plurality of laser light emitting elements arranged along the vertical direction, and arranged along the vertical direction. An LED light source array composed of a plurality of LED (Light Emitting Diode) light sources, an air passage along a vertical direction, and a radiator that radiates heat from the laser light source array and the LED light source array, and a lower portion of the radiator And a temperature measuring unit for measuring temperature, wherein the temperature measuring unit is a laser emitting device arranged at the top of the plurality of laser emitting elements. Arranged in the vicinity of the uppermost light emitting element, which is an element, the blower is obtained by using a forward current amount of the uppermost light emitting element and a measured temperature that is a temperature measured by the temperature measuring unit. Accordance values, controls the air volume.

本発明によれば、送風器は、最上部に配置された最上部発光素子の順方向電流量と、最上部発光素子の近傍に配置された温度測定部により測定された温度とを用いて得られる値に従って、送風量を制御する。これにより、送風器は、より適切な送風を行うことができる。   According to the present invention, the blower is obtained by using the forward current amount of the uppermost light emitting element arranged at the uppermost part and the temperature measured by the temperature measuring unit arranged in the vicinity of the uppermost light emitting element. The air flow is controlled according to the value to be obtained. Thereby, the air blower can perform more appropriate air blowing.

また、送風器は、放熱器の下部に配置され、鉛直方向に沿った風路に送風する。そのため、風路に送風された空気は当該風路に沿って放熱器の下部から上部に向かう。これにより、効率よく光源であるレーザー光源アレイおよびLED光源アレイを冷却することができる。すなわち、送風器が、鉛直方向に沿った風路に送風するという簡易な構成で光源を冷却することができる。したがって、簡易な構成で効率よく光源を冷却することができる。   The blower is arranged at the lower part of the radiator and blows air to the air path along the vertical direction. Therefore, the air blown into the air passage is directed from the lower part to the upper part of the radiator along the air passage. Thereby, the laser light source array and LED light source array which are light sources can be cooled efficiently. That is, the light source can be cooled with a simple configuration in which the blower blows air to the air path along the vertical direction. Therefore, the light source can be efficiently cooled with a simple configuration.

本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の背面斜視図である。1 is a rear perspective view of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. 液晶表示装置の内部構造を表示面側から見た図である。It is the figure which looked at the internal structure of the liquid crystal display device from the display surface side. 液晶表示装置の内部構造を表示面側から見た図である。It is the figure which looked at the internal structure of the liquid crystal display device from the display surface side. 表示部の左端部の断面図である。It is sectional drawing of the left end part of a display part. 最上部素子温度と送風器のファンの回転数との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between uppermost element temperature and the rotation speed of the fan of an air blower. 最上部素子温度と送風器のファンの回転数との関係の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the relationship between uppermost element temperature and the rotation speed of the fan of an air blower.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof may be omitted.

なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。   It should be noted that the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the constituent elements exemplified in the embodiments are appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the present invention is applied and various conditions. It is not limited to those examples. Moreover, the dimension of each component in each figure may differ from an actual dimension.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置100の構成を示すブロック図である。図1に示すように、液晶表示装置100は、レーザー光源アレイ6と、LED光源アレイ8と、放熱器2と、送風器3と、温度測定部9と、制御部50とを備える。なお、図1には、図の簡略化のために、映像を表示するための構成要素等は図示していない。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a liquid crystal display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 100 includes a laser light source array 6, an LED light source array 8, a radiator 2, a blower 3, a temperature measurement unit 9, and a control unit 50. Note that FIG. 1 does not show components or the like for displaying an image for simplification of the drawing.

レーザー光源アレイ6およびLED光源アレイ8は、詳細は後述するが、複数の光源で構成される。放熱器2は、詳細は後述するが、レーザー光源アレイ6およびLED光源アレイ8を放熱する。放熱器2は、熱を伝達しやすい金属で構成される。送風器3は、送風する機能を有する。送風器3は、ファンを回転させることにより送風する軸流方式の送風機である。なお、送風器3は、ファンを使用せずに送風を行う機器であってもよい。   The laser light source array 6 and the LED light source array 8 are composed of a plurality of light sources, as will be described in detail later. Although the details will be described later, the radiator 2 radiates the laser light source array 6 and the LED light source array 8. The radiator 2 is made of a metal that easily transfers heat. The blower 3 has a function of blowing air. The blower 3 is an axial flow blower that blows air by rotating a fan. Note that the blower 3 may be a device that blows air without using a fan.

温度測定部9は、該温度測定部9周辺の温度を測定するための構成要素である。温度測定部9は、温度を測定するための素子のみ、または、当該素子と回路を組み合わせたもので構成される。以下においては、温度測定部9が測定した温度を、測定温度ともいう。温度測定部9は、随時、測定温度を制御部50へ送信する。   The temperature measuring unit 9 is a component for measuring the temperature around the temperature measuring unit 9. The temperature measuring unit 9 is composed of only an element for measuring temperature or a combination of the element and a circuit. Hereinafter, the temperature measured by the temperature measuring unit 9 is also referred to as a measured temperature. The temperature measuring unit 9 transmits the measured temperature to the control unit 50 at any time.

制御部50は、液晶表示装置100内の各部を制御する。制御部50は、例えば、レーザー光源アレイ6、LED光源アレイ8および送風器3を制御する。制御部50は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(microprocessor)等である。   The control unit 50 controls each unit in the liquid crystal display device 100. The control unit 50 controls, for example, the laser light source array 6, the LED light source array 8, and the blower 3. The control unit 50 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), an MPU (microprocessor), or the like.

なお、レーザー光源アレイ6、LED光源アレイ8、放熱器2、送風器3および温度測定部9の各々は、液晶表示装置100の左側および右側に左右対称に配置される。すなわち、液晶表示装置100は、該液晶表示装置100の左側および右側にそれぞれ配置された一対のレーザー光源アレイ6、LED光源アレイ8、放熱器2、送風器3および温度測定部9を備える。   The laser light source array 6, the LED light source array 8, the radiator 2, the blower 3, and the temperature measuring unit 9 are arranged symmetrically on the left and right sides of the liquid crystal display device 100. That is, the liquid crystal display device 100 includes a pair of laser light source arrays 6, LED light source arrays 8, a radiator 2, a blower 3, and a temperature measuring unit 9 disposed on the left and right sides of the liquid crystal display device 100.

以下においては、液晶表示装置100の左側に配置されるレーザー光源アレイ6、LED光源アレイ8、放熱器2、送風器3および温度測定部9を、それぞれ、レーザー光源アレイ6a、LED光源アレイ8a、放熱器2a、送風器3aおよび温度測定部9aとも表記する。また、以下においては、液晶表示装置100の右側に配置されるレーザー光源アレイ6、LED光源アレイ8、放熱器2、送風器3および温度測定部9を、それぞれ、レーザー光源アレイ6b、LED光源アレイ8b、放熱器2b、送風器3bおよび温度測定部9bとも表記する。   In the following, the laser light source array 6, the LED light source array 8, the radiator 2, the blower 3, and the temperature measuring unit 9 arranged on the left side of the liquid crystal display device 100 are respectively referred to as a laser light source array 6 a, an LED light source array 8 a, It also describes with the heat radiator 2a, the air blower 3a, and the temperature measurement part 9a. In the following, the laser light source array 6, the LED light source array 8, the radiator 2, the blower 3, and the temperature measurement unit 9 arranged on the right side of the liquid crystal display device 100 are respectively referred to as a laser light source array 6 b and an LED light source array. 8b, radiator 2b, blower 3b, and temperature measurement unit 9b are also described.

図2は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置100の背面斜視図である。なお、図2では、図を見易くするために、映像を表示する表示部付近の構成のみを示している。   FIG. 2 is a rear perspective view of the liquid crystal display device 100 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, only the configuration in the vicinity of the display unit that displays the video is shown in order to make the drawing easier to see.

図2において、X,Y,Z方向の各々は、互いに直交する。以下の図に示されるX,Y,Z方向の各々も、互いに直交する。以下においては、X方向と、当該X方向の反対の方向(−X方向)とを含む方向をX軸方向ともいう。また、以下においては、Y方向と、当該Y方向の反対の方向(−Y方向)とを含む方向をY軸方向ともいう。また、以下においては、Z方向と、当該Z方向の反対の方向(−Z方向)とを含む方向をZ軸方向ともいう。   In FIG. 2, the X, Y, and Z directions are orthogonal to each other. The X, Y, and Z directions shown in the following figures are also orthogonal to each other. Hereinafter, a direction including the X direction and the direction opposite to the X direction (−X direction) is also referred to as an X-axis direction. In the following, the direction including the Y direction and the direction opposite to the Y direction (−Y direction) is also referred to as a Y-axis direction. In the following, a direction including the Z direction and a direction opposite to the Z direction (−Z direction) is also referred to as a Z-axis direction.

液晶表示装置100は、さらに、板状の表示部40を備える。表示部40は、映像を表示する表示面(図示せず)と、背面板金1とを含む。背面板金1は、例えばアルミニウムをプレス加工によって成型した板材の板金である。   The liquid crystal display device 100 further includes a plate-like display unit 40. The display unit 40 includes a display surface (not shown) for displaying an image and the back sheet metal 1. The back sheet metal 1 is a sheet metal made of, for example, aluminum formed by pressing.

放熱器2a,2bは、表示部40の左端部および右端部にそれぞれ配置される。すなわち、放熱器2a,2bは、左右対称に配置されている。また、放熱器2a,2bは、表示部40の背面板金1と熱的に接続される。   The radiators 2a and 2b are disposed at the left end and the right end of the display unit 40, respectively. That is, the radiators 2a and 2b are arranged symmetrically. Further, the radiators 2 a and 2 b are thermally connected to the rear sheet metal 1 of the display unit 40.

図3および図4は、液晶表示装置100の内部構造を表示面側から見た図である。なお、図3および図4では、図を見易くするために、表示部40の表示面は透明にしている。図3は、図2の領域R1を拡大した図である。図4は、図2の領域R2を拡大した図である。また、図3および図4は、各光源の配置状態を示す。   3 and 4 are views of the internal structure of the liquid crystal display device 100 as viewed from the display surface side. In FIGS. 3 and 4, the display surface of the display unit 40 is transparent in order to make the drawings easy to see. FIG. 3 is an enlarged view of the region R1 in FIG. FIG. 4 is an enlarged view of the region R2 in FIG. 3 and 4 show the arrangement state of each light source.

図2、図3および図4を参照して、放熱器2a,2bの各々の形状はくし型である。放熱器2a,2bの各々には、鉛直方向(Y軸方向)に沿った複数の風路2nが設けられる。なお、放熱器2a,2bの形状は、くし型に限定されず、直線状の風路を有する他の形状であってもよい。   Referring to FIGS. 2, 3 and 4, each of radiators 2a and 2b has a comb shape. Each of the radiators 2a and 2b is provided with a plurality of air passages 2n along the vertical direction (Y-axis direction). The shapes of the radiators 2a and 2b are not limited to the comb shape, and may be other shapes having a straight air path.

送風器3a,3bは、それぞれ、放熱器2a,2bの下部(下方)に配置される。なお、送風器3a,3bの各々は、ファンを用いる軸流型の送風器に限定されず、多翼型等の他の構成の送風器であってもよい。   The air blowers 3a and 3b are disposed below (lower) the radiators 2a and 2b, respectively. Note that each of the blowers 3a and 3b is not limited to the axial flow type blower using a fan, and may be a blower having another configuration such as a multi-blade type.

送風器3a,3bの各々は、制御部50の制御により、送風量を可変にする機能を有する。制御部50の制御は、例えば、PWM(Pulse Width Modulation)制御、電圧制御等である。送風器3a,3bは、ファンの回転数に応じた量の外気を取り込み、それぞれ、放熱器2a,2bに風を送り込むように動作する。すなわち、送風器3a,3bは、それぞれ、放熱器2aの風路2nおよび放熱器2bの風路2nに送風する。   Each of the blowers 3a and 3b has a function of making the blown air volume variable under the control of the control unit 50. The control of the control unit 50 is, for example, PWM (Pulse Width Modulation) control, voltage control, or the like. The blowers 3a and 3b take in the amount of outside air corresponding to the number of rotations of the fan, and operate so as to send wind to the radiators 2a and 2b, respectively. In other words, the blowers 3a and 3b send air to the air path 2n of the radiator 2a and the air path 2n of the radiator 2b, respectively.

なお、ここでは図示していないが、くし型の放熱器を用いる場合、別途風路を形成することが可能な囲いを、放熱器2a,2bの周辺に設けても良い。   Although not shown here, when a comb-type heatsink is used, an enclosure capable of forming a separate air path may be provided around the heatsinks 2a and 2b.

本実施の形態に係る液晶表示装置100は、広い色再現範囲と低消費電力を共に兼ね備える構成を有する。そのため、液晶表示装置100は、光源に、複数のLED光源7をアレイ配置したLED光源アレイ8と、レーザー光源アレイ6とを組み合わせている。   The liquid crystal display device 100 according to the present embodiment has a configuration having both a wide color reproduction range and low power consumption. Therefore, the liquid crystal display device 100 combines a laser light source array 6 and an LED light source array 8 in which a plurality of LED light sources 7 are arranged in an array.

LED光源7は、青色LEDと蛍光体とから構成される。具体的には、LED光源7は、青色の光を発する青色LEDチップを備えたパッケージに、この青色の光を吸収して緑色の光を発する緑色蛍光体を充填したものである。LED光源アレイ8は、鉛直方向(Y軸方向)に沿って配置された複数のLED光源7で構成される。複数のLED光源7は、アレイ配置される。より具体的には、複数のLED光源7は、アルミ基板10に表面実装される。   The LED light source 7 is composed of a blue LED and a phosphor. Specifically, the LED light source 7 is obtained by filling a package including a blue LED chip that emits blue light with a green phosphor that absorbs the blue light and emits green light. The LED light source array 8 includes a plurality of LED light sources 7 arranged along the vertical direction (Y-axis direction). The plurality of LED light sources 7 are arranged in an array. More specifically, the plurality of LED light sources 7 are surface-mounted on the aluminum substrate 10.

LED光源アレイ8を構成する複数のLED光源7の一部は、図3においてLED光源7a〜7wと表記され、図4においてLED光源7A〜7Rと表記される。すなわち、LED光源アレイ8を構成する複数のLED光源7は、図3のLED光源7a〜7wと、図4のLED光源7A〜7Rとを含む。   Some of the plurality of LED light sources 7 constituting the LED light source array 8 are represented as LED light sources 7a to 7w in FIG. 3, and are represented as LED light sources 7A to 7R in FIG. That is, the plurality of LED light sources 7 constituting the LED light source array 8 include the LED light sources 7a to 7w in FIG. 3 and the LED light sources 7A to 7R in FIG.

レーザー光源アレイ6は、鉛直方向(Y軸方向)に沿って配置された複数のレーザー発光素子5で構成される。複数のレーザー発光素子5は、アレイ配置される。レーザー発光素子5は、赤色の光を発するレーザーである。レーザー発光素子5は、当該レーザー発光素子5自体に順方向の電流が流れることにより、赤色の光を発する。以下においては、レーザー発光素子5に流れる順方向の電流を、順方向電流ともいう。   The laser light source array 6 is composed of a plurality of laser light emitting elements 5 arranged along the vertical direction (Y-axis direction). The plurality of laser light emitting elements 5 are arranged in an array. The laser light emitting element 5 is a laser that emits red light. The laser light emitting element 5 emits red light when a forward current flows through the laser light emitting element 5 itself. Hereinafter, the forward current flowing through the laser light emitting element 5 is also referred to as a forward current.

レーザー光源アレイ6を構成する複数のレーザー発光素子5の一部は、図3において、レーザー発光素子5a1,5a2,5b1,5b2,5c1,5c2と表記される。また、レーザー光源アレイ6を構成する複数のレーザー発光素子5の一部は、図4において、レーザー発光素子5d1,5d2,5e1,5e2と表記される。すなわち、レーザー光源アレイ6を構成する複数のレーザー発光素子5は、図3のレーザー発光素子5a1,5a2,5b1,5b2,5c1,5c2と、図4のレーザー発光素子5d1,5d2,5e1,5e2とを含む。   A part of the plurality of laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6 is denoted as laser light emitting elements 5a1, 5a2, 5b1, 5b2, 5c1, and 5c2 in FIG. Also, some of the plurality of laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6 are denoted as laser light emitting elements 5d1, 5d2, 5e1, and 5e2 in FIG. That is, the plurality of laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6 include the laser light emitting elements 5a1, 5a2, 5b1, 5b2, 5c1, and 5c2 in FIG. 3, and the laser light emitting elements 5d1, 5d2, 5e1, and 5e2 in FIG. including.

なお、板金としての背面板金1には、LED光源アレイ8およびレーザー光源アレイ6が、鉛直方向に垂直な水平方向(X軸方向)に並んで配置される。レーザー光源アレイ6は、LED光源アレイ8よりも背面板金1の内側に配置される。また、放熱器2は、背面板金1を介してレーザー光源アレイ6の背面のみに配置される。   Note that an LED light source array 8 and a laser light source array 6 are arranged side by side in a horizontal direction (X-axis direction) perpendicular to the vertical direction on a back metal plate 1 as a metal plate. The laser light source array 6 is disposed inside the back sheet metal 1 with respect to the LED light source array 8. Further, the radiator 2 is disposed only on the back surface of the laser light source array 6 via the back sheet metal 1.

ここで、LED光源アレイ8は、青色の単色LEDと青色の光を吸収して緑色を発光する蛍光体とを備えた青緑色LED(LED光源7)を採用している。これは、緑色の光を発する単色LEDやレーザーは、ディスプレイに適用可能な簡易で小型なものにおいて、青緑色LEDより低消費電力及び高出力の点で劣るためである。   Here, the LED light source array 8 employs a blue-green LED (LED light source 7) including a blue single-color LED and a phosphor that absorbs blue light and emits green light. This is because monochromatic LEDs and lasers emitting green light are inferior in terms of lower power consumption and higher output than blue-green LEDs in simple and small-sized ones applicable to displays.

人間は赤色の色差に対する感度が高い。そのため、赤色における波長帯域幅の差は、人間の視覚により顕著な差となって感じられる。ここで、波長帯域幅の差は色純度の差である。従来の液晶表示装置に光源として使用されている白色LEDは、特に600nmから700nm帯の赤色のスペクトルのエネルギー量が少ない。つまり、波長帯域幅の狭いカラーフィルタを用いて、純赤として好ましい630〜640nmの波長領域で色純度を高めようとすると、極めて透過光量が減少し、光の利用効率が低下する。従って、白色LEDを光源として用いる従来の液晶表示装置は、著しく輝度が低下するという問題が発生する。   Humans are sensitive to red color differences. Therefore, the difference in wavelength bandwidth in red is felt as a significant difference by human vision. Here, the difference in wavelength bandwidth is the difference in color purity. A white LED used as a light source in a conventional liquid crystal display device has a small amount of energy in the red spectrum particularly in the 600 nm to 700 nm band. In other words, if a color filter having a narrow wavelength bandwidth is used to increase the color purity in a wavelength range of 630 to 640 nm, which is preferable as pure red, the amount of transmitted light is extremely reduced, and the light use efficiency is lowered. Therefore, the conventional liquid crystal display device using a white LED as a light source has a problem that the luminance is remarkably lowered.

一方で、レーザー発光素子は、波長帯域幅が狭く、光を損失することなしに高い色純度の光が得られる。光源に使用するレーザー発光素子を、3原色の色の中でも特に、赤色の光を出射する非常に単色性の高いレーザー発光素子とすることによる低消費電力化に対する効果および色純度向上に対する効果は高い。   On the other hand, the laser light emitting element has a narrow wavelength bandwidth, and can obtain light with high color purity without losing light. The laser light-emitting element used for the light source is a highly monochromatic laser light-emitting element that emits red light, particularly among the three primary colors, and is highly effective in reducing power consumption and improving color purity. .

そこで、本実施の形態1の液晶表示装置100においては、赤色の光を発する光源として、レーザー発光素子5を採用する。   Therefore, in the liquid crystal display device 100 of the first embodiment, the laser light emitting element 5 is employed as a light source that emits red light.

また、従来の白色LED光源を用いた液晶表示装置では、赤色の光の波長帯域幅が広いため、赤色の光の一部がスペクトルの隣接する緑色のフィルタを透過することにより、緑色の色純度も低下させていた。しかしながら、本実施の形態1の液晶表示装置100の光源は、赤色の色純度が増すため、緑色フィルタを透過する赤色の光量が低減され、緑色の色純度を向上させることが可能となる。   Further, in the liquid crystal display device using the conventional white LED light source, since the wavelength bandwidth of red light is wide, a part of the red light passes through the green filter adjacent to the spectrum, thereby obtaining a green color purity. Also decreased. However, since the light source of the liquid crystal display device 100 of the first embodiment has an increased red color purity, the amount of red light transmitted through the green filter is reduced, and the green color purity can be improved.

純赤として好ましい630〜640nmの赤色のレーザー発光素子5は素子温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下する。またレーザー発光素子5が高温の状態で高出力の光を出射し続けると、素子の劣化が加速し寿命が短くなってしまう。そのため、強制空冷などの効率よい冷却システムの導入が必要となる。   The red laser light-emitting element 5 having a wavelength of 630 to 640 nm, which is preferable as pure red, has a marked decrease in electro-optical conversion efficiency as the element temperature rises. Further, if the laser light emitting element 5 continues to emit high output light in a high temperature state, the deterioration of the element is accelerated and the life is shortened. Therefore, it is necessary to introduce an efficient cooling system such as forced air cooling.

一方、LED光源7の温度に対する電気−光変換効率の変化は、レーザー発光素子5と比較すると極めて少ない。しかしながら、LED光源7が発する熱をレーザー発光素子5に伝熱させないように、LED光源7が発する熱を効率よく放熱させる必要がある。   On the other hand, the change of the electro-optical conversion efficiency with respect to the temperature of the LED light source 7 is very small as compared with the laser light emitting element 5. However, it is necessary to efficiently dissipate the heat generated by the LED light source 7 so that the heat generated by the LED light source 7 is not transferred to the laser light emitting element 5.

レーザー発光素子5から出力される光は指向性が高い。そのため、面発光装置としての光の均一性を得るためには、レーザー発光素子5には高い位置決め制度が求められる。   The light output from the laser light emitting element 5 has high directivity. Therefore, in order to obtain the uniformity of light as the surface light emitting device, the laser light emitting element 5 is required to have a high positioning system.

一般的に使われているレーザー発光素子は、例えば、直径が凡そ6mmの円筒形のパッケージであり、当該レーザー発光素子をLD保持部材4に圧入固定する方法が伝熱的に優れている。LD保持部材4とは、レーザー発光素子を保持するための部材である。レーザー発光素子の挿入用の孔等を有する複雑な形状であるLD保持部材4を安価に精度良く製造するためには、部品(レーザー発光素子)は小型である方が望ましい。なお、図3および図4において、LD保持部材4は、LD保持部材4a,4b,4c,4d,4eとも表記される。   A commonly used laser light emitting element is, for example, a cylindrical package having a diameter of about 6 mm, and the method of press-fitting the laser light emitting element to the LD holding member 4 is excellent in terms of heat transfer. The LD holding member 4 is a member for holding the laser light emitting element. In order to manufacture the LD holding member 4 having a complicated shape having a hole for inserting a laser light emitting element at a low cost with high accuracy, it is desirable that the component (laser light emitting element) is small. 3 and 4, the LD holding member 4 is also expressed as LD holding members 4a, 4b, 4c, 4d, and 4e.

本実施の形態では、図3および図4のように、1個のLD保持部材4に、2個のレーザー発光素子5を固定する構成とする。すなわち、1個のLD保持部材4に2個のレーザー発光素子5が圧入される(埋め込まれる)。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, two laser light emitting elements 5 are fixed to one LD holding member 4. That is, two laser light emitting elements 5 are press-fitted (embedded) in one LD holding member 4.

なお、レーザー発光素子5を固定する構成は、上記構成に限定されない。例えば、1個のLD保持部材4に対して、1個のレーザー発光素子5を固定する構成、または、3個以上レーザー発光素子5を固定する構成であってもよい。   In addition, the structure which fixes the laser light emitting element 5 is not limited to the said structure. For example, a configuration in which one laser light emitting element 5 is fixed to one LD holding member 4 or a configuration in which three or more laser light emitting elements 5 are fixed may be employed.

図3および図4のように、レーザー発光素子5が圧入されたLD保持部材4は、背面板金1を介して放熱器2aの幅方向の中心線上に配置されている。LD保持部材4は、アルミニウムなどの比較的熱伝導率の高い部材で構成される。これにより、レーザー発光素子5の発熱を拡散させ、放熱器2に伝熱させている。なお、図示はしていないが、LD保持部材4と放熱器2aとの界面には必要に応じて熱伝導シートを貼付したり、熱伝導グリスを塗布しても良い。   As shown in FIGS. 3 and 4, the LD holding member 4 into which the laser light emitting element 5 is press-fitted is disposed on the center line in the width direction of the radiator 2 a via the back sheet metal 1. The LD holding member 4 is composed of a member having a relatively high thermal conductivity such as aluminum. Thereby, the heat generated by the laser light emitting element 5 is diffused and transferred to the radiator 2. Although not shown, a heat conductive sheet may be attached to the interface between the LD holding member 4 and the radiator 2a or a heat conductive grease may be applied as necessary.

なお、放熱器2bおよび放熱器2bの周辺構成も、図3および図4で説明した構成と同様である。   In addition, the periphery structure of the heat radiator 2b and the heat radiator 2b is the same as the structure demonstrated in FIG. 3 and FIG.

次に、表示部40の構成について説明する。図5は、表示部40の左端部の断面図である。なお、図5では、図を簡略化するために、放熱器2に接続される送風器3は示していない。また、表示部40の右端部の構成は、以下に説明する図5の構成と同様である。   Next, the configuration of the display unit 40 will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the left end portion of the display unit 40. In FIG. 5, the blower 3 connected to the radiator 2 is not shown in order to simplify the drawing. Further, the configuration of the right end portion of the display unit 40 is the same as the configuration of FIG. 5 described below.

図5に示すように、表示部40は、背面板金1と、LD保持部材4と、温度測定部9と、LED保持部材11と、補助導光板12と、反射シート13と、レーザー用導光板14と、LED用補助導光板15と、拡散シート16,17と、液晶表示素子18とを含む。   As shown in FIG. 5, the display unit 40 includes a back metal plate 1, an LD holding member 4, a temperature measuring unit 9, an LED holding member 11, an auxiliary light guide plate 12, a reflection sheet 13, and a laser light guide plate. 14, LED auxiliary light guide plate 15, diffusion sheets 16 and 17, and liquid crystal display element 18.

背面板金1の内側には、LED保持部材11が接続される。LED保持部材11は、金属で構成される。また、LED保持部材11の形状は、L字状である。LD保持部材4には、前述したように、レーザー発光素子5が埋め込まれている。   An LED holding member 11 is connected to the inner side of the back sheet metal 1. The LED holding member 11 is made of metal. Moreover, the shape of the LED holding member 11 is L-shaped. As described above, the laser light emitting element 5 is embedded in the LD holding member 4.

LED光源7を使用可能な温度範囲は、レーザー発光素子5と比較して広い。そのため、LED光源7は、レーザー発光素子5と比較して冷却的には余裕がある。そこで、図5のように、複数のLED光源7を表面実装したアルミ基板10は、LED保持部材11を介して、レーザー光源アレイ6や放熱器2から所定距離だけ十分に離れた(隔てた)位置の背面板金1上に配置される。すなわち、複数のLED光源7で構成されるLED光源アレイ8は、放熱器2から所定距離だけ十分に離れた位置に配置される。当該所定距離とは、LED光源アレイ8(LED光源7)が発した熱であって、かつ、放熱器2に伝わる熱の量の例えば9割以上を、背面板金1が放熱可能な距離である。以上の構成により、LED光源アレイ8(LED光源7)は、アルミ基板10およびLED保持部材11を介して、背面板金1と熱的に結合される。   The temperature range in which the LED light source 7 can be used is wider than that of the laser light emitting element 5. Therefore, the LED light source 7 has a margin for cooling as compared with the laser light emitting element 5. Therefore, as shown in FIG. 5, the aluminum substrate 10 on which the plurality of LED light sources 7 are surface-mounted is sufficiently separated (separated) from the laser light source array 6 and the radiator 2 by the LED holding member 11. It is arranged on the back sheet metal 1 at the position. That is, the LED light source array 8 composed of a plurality of LED light sources 7 is disposed at a position sufficiently away from the radiator 2 by a predetermined distance. The predetermined distance is a distance that the back sheet metal 1 can dissipate, for example, 90% or more of the amount of heat transmitted to the radiator 2 by heat generated by the LED light source array 8 (LED light source 7). . With the above configuration, the LED light source array 8 (LED light source 7) is thermally coupled to the back sheet metal 1 via the aluminum substrate 10 and the LED holding member 11.

LED光源アレイ8(LED光源7)を放熱器2から所定距離だけ十分に離れた位置に配置することにより、放熱器2によるLED光源7の放熱性は低下する。そのため、LED光源アレイ8を、背面板金1を介して、放熱器2と対向して配置した場合と比較して、LED光源7の温度は上昇する。しかしながら、LED光源アレイ8で発生した熱の一部が、放熱器2に伝熱する過程で背面板金1の表面から放熱される。そのため、LED光源アレイ8から放熱器2に伝達(流入)する熱量が減る。その結果、放熱器2から放出可能な、レーザー発光素子5の発熱量の割合が増す。つまり、レーザー発光素子5の温度上昇を最小限に抑えることが可能になる。   By disposing the LED light source array 8 (LED light source 7) at a position sufficiently away from the radiator 2 by a predetermined distance, the heat radiation performance of the LED light source 7 by the radiator 2 is lowered. Therefore, the temperature of the LED light source 7 rises as compared with the case where the LED light source array 8 is arranged to face the radiator 2 via the back metal plate 1. However, part of the heat generated in the LED light source array 8 is radiated from the surface of the back sheet metal 1 in the process of transferring heat to the radiator 2. Therefore, the amount of heat transmitted (inflow) from the LED light source array 8 to the radiator 2 is reduced. As a result, the ratio of the calorific value of the laser light emitting element 5 that can be emitted from the radiator 2 increases. That is, the temperature rise of the laser light emitting element 5 can be minimized.

再び、図3および図4を参照して、前述したように、レーザー光源アレイ6を構成する複数のレーザー発光素子5は、鉛直方向(Y軸方向)に沿って配置される。以下においては、レーザー光源アレイ6を構成する複数のレーザー発光素子5のうち最上部に配置されたレーザー発光素子5を、最上部発光素子ともいう。なお、図4のレーザー発光素子5e2は、最上部発光素子である。   3 and 4 again, as described above, the plurality of laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6 are arranged along the vertical direction (Y-axis direction). Hereinafter, the laser light emitting element 5 arranged at the top of the plurality of laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6 is also referred to as the top light emitting element. The laser light emitting element 5e2 in FIG. 4 is the uppermost light emitting element.

熱源となるLED光源7およびレーザー発光素子5の各々が、鉛直方向(Y軸方向)にアレイ状に配置されている液晶表示装置100では、冷却風の流れに従い、液晶表示装置100の上部側が、より高温になる。また、レーザー発光素子5は、LED光源7よりも使用可能な温度範囲は狭い。そのため、液晶表示装置100の光源で最も温度的に厳しいのは、レーザー光源アレイ6を構成する複数のレーザー発光素子5のうち最上部に配置されたレーザー発光素子5e2である。   In the liquid crystal display device 100 in which each of the LED light source 7 and the laser light emitting element 5 serving as a heat source is arranged in an array in the vertical direction (Y-axis direction), the upper side of the liquid crystal display device 100 follows the flow of cooling air, It gets hotter. The laser light emitting element 5 has a narrower usable temperature range than the LED light source 7. Therefore, the most severe light source of the liquid crystal display device 100 is the laser light emitting element 5e2 arranged at the top of the plurality of laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6.

つまり、少なくとも最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)の温度を測定し、管理すれば他の光源が温度的に破綻することはない。よって、本実施の形態に係る液晶表示装置100において、温度測定部9は、最上部発光素子の近傍に配置される。例えば、図4では、温度測定部9aは、最上部発光素子であるレーザー発光素子5e2の近傍に配置される。   That is, if the temperature of at least the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) is measured and managed, other light sources will not break down in temperature. Therefore, in the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment, the temperature measuring unit 9 is disposed in the vicinity of the uppermost light emitting element. For example, in FIG. 4, the temperature measurement unit 9a is disposed in the vicinity of the laser light emitting element 5e2 that is the uppermost light emitting element.

もちろん、温度測定部9を、最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)に貼付し、直接、最上部発光素子の温度を測定する構成が最も好ましい。しかしながら、レーザー発光素子5のサイズは小さいため、温度測定部9を取り付けるスペースはない。   Of course, a configuration in which the temperature measuring unit 9 is attached to the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) and the temperature of the uppermost light emitting element is directly measured is most preferable. However, since the size of the laser light emitting element 5 is small, there is no space for attaching the temperature measuring unit 9.

そこで、温度測定部9を、最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)の近傍に配置する。ただ、温度測定部9は、最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)と、わずかに離れて配置されている。そのため、正確に最上部発光素子の温度を推定するためには、温度測定部9の出力値(測定温度)を補正する必要がある。以下においては、最上部発光素子の温度を、最上部素子温度ともいう。   Therefore, the temperature measuring unit 9 is disposed in the vicinity of the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2). However, the temperature measuring unit 9 is disposed slightly apart from the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2). Therefore, in order to accurately estimate the temperature of the uppermost light emitting element, it is necessary to correct the output value (measured temperature) of the temperature measuring unit 9. Hereinafter, the temperature of the uppermost light emitting element is also referred to as the uppermost element temperature.

最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)と温度測定部9との間の熱抵抗(熱伝導率)は、構造より一意に求めることができる。また、最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)の発熱量は、レーザー発光素子の温度が一定ならば順方向電流に凡そ比例する。つまり、レーザー発光素子(最上部発光素子)の順方向電流が判明すれば、温度測定部9と最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)との間の概温度勾配を推定(算出)することが可能になる。   The thermal resistance (thermal conductivity) between the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) and the temperature measuring unit 9 can be uniquely determined from the structure. The amount of heat generated by the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) is approximately proportional to the forward current if the temperature of the laser light emitting element is constant. That is, if the forward current of the laser light emitting element (uppermost light emitting element) is determined, an approximate temperature gradient between the temperature measuring unit 9 and the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) can be estimated (calculated). It becomes possible.

次に、最上部素子温度を算出(推定)し、最上部素子温度を利用して送風器3を制御する構成について説明する。図1に示すように、液晶表示装置100は、さらに、算出部51を備える。算出部51は、制御部50に含まれる。なお、算出部51は、制御部50に含まれず、制御部50と独立して設けられてもよい。   Next, a configuration for calculating (estimating) the uppermost element temperature and controlling the blower 3 using the uppermost element temperature will be described. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 100 further includes a calculation unit 51. The calculation unit 51 is included in the control unit 50. The calculation unit 51 may not be included in the control unit 50 and may be provided independently of the control unit 50.

ここで、算出部51は、レーザー光源アレイ6に含まれる最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)の順方向電流量を常に監視している。また、算出部51は、温度測定部9が測定した測定温度を随時取得する。以下においては、最上部発光素子と温度測定部9との間の熱伝導率(熱抵抗)を、熱伝導率λ1と表記する。また、最上部発光素子と温度測定部9との間の距離を、距離xと表記する。また、温度測定部9と最上部発光素子(レーザー発光素子5e2)との間の温度勾配を、温度勾配Aと表記する。   Here, the calculation unit 51 constantly monitors the forward current amount of the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) included in the laser light source array 6. Moreover, the calculation part 51 acquires the measurement temperature which the temperature measurement part 9 measured at any time. Hereinafter, the thermal conductivity (thermal resistance) between the uppermost light emitting element and the temperature measuring unit 9 is expressed as thermal conductivity λ1. Further, the distance between the uppermost light emitting element and the temperature measuring unit 9 is expressed as a distance x. A temperature gradient between the temperature measuring unit 9 and the uppermost light emitting element (laser light emitting element 5e2) is referred to as a temperature gradient A.

この場合、算出部51は、最上部発光素子の順方向電流量を用いて、最上部素子温度を得るための補正値を算出する。具体的には、算出部51は、最上部発光素子の熱量が順方向電流に比例することに基づき、順方向電流に対応する最上部発光素子の熱量を算出する。そして、算出部51は、予め算出した熱抵抗Rを用いて、熱抵抗R×(算出した熱量)の式で算出(推定)される温度勾配Aを、補正値として算出する。熱抵抗Rは、距離x/(熱伝導率λ1×断面積)の式により予め算出した値である。また、断面積とは、最上部発光素子と温度測定部9との間に存在する熱を伝える部材の断面積である。また、温度勾配Aは、最上部素子温度と温度測定部9が測定した測定温度との差を示す。   In this case, the calculation unit 51 calculates a correction value for obtaining the uppermost element temperature using the forward current amount of the uppermost light emitting element. Specifically, the calculation unit 51 calculates the amount of heat of the uppermost light emitting element corresponding to the forward current based on the fact that the amount of heat of the uppermost light emitting element is proportional to the forward current. And the calculation part 51 calculates the temperature gradient A calculated (estimated) by the formula of thermal resistance Rx (calculated calorie | heat amount) as a correction value using the thermal resistance R calculated beforehand. The thermal resistance R is a value calculated in advance by an equation of distance x / (thermal conductivity λ1 × cross-sectional area). The cross-sectional area is a cross-sectional area of a member that transfers heat existing between the uppermost light emitting element and the temperature measuring unit 9. The temperature gradient A indicates the difference between the uppermost element temperature and the measured temperature measured by the temperature measuring unit 9.

そして、算出部51は、算出した補正値と温度測定部9から得る測定温度とを加算することにより、最上部素子温度を算出(推定)する。これにより、測定温度を補正する温度補正が行われる。   Then, the calculating unit 51 calculates (estimates) the uppermost element temperature by adding the calculated correction value and the measured temperature obtained from the temperature measuring unit 9. Thereby, temperature correction for correcting the measured temperature is performed.

なお、画面輝度500cd/m以下の発光量では、経験的に温度勾配は1〜2K(ケルビン)程度である。よって、温度勾配は連続的に変化する順方向電流値に対して離散的な値を用いて温度補正を行っても良い。 It should be noted that the temperature gradient is empirically about 1 to 2 K (Kelvin) when the screen luminance is 500 cd / m 2 or less. Thus, the temperature gradient may be corrected using discrete values for the forward current value that changes continuously.

そして、制御部50は、送風器3が以下の処理を行うよう、送風器3を制御する。詳細は後述するが、制御部50の制御に従い、送風器3は、最上部素子温度に従って、送風量を制御する。すなわち、送風器3は、最上部発光素子の順方向電流量と、温度測定部9により測定された測定温度とを用いて得られる値(最上部素子温度)に従って、送風量を制御する。   And the control part 50 controls the air blower 3 so that the air blower 3 may perform the following processes. Although details will be described later, the blower 3 controls the amount of blown air according to the uppermost element temperature according to the control of the control unit 50. That is, the blower 3 controls the amount of blown air in accordance with a value (uppermost element temperature) obtained using the forward current amount of the uppermost light emitting element and the measured temperature measured by the temperature measuring unit 9.

次に、表示部40の構成についてさらに説明する。   Next, the configuration of the display unit 40 will be further described.

再び、図5を参照して、レーザー発光素子5からLED光源7側に出射された光L5は、補助導光板12を通り、レーザー用導光板14に入射する。レーザー用導光板14の液晶表示素子18側にはLED用補助導光板15が配置されている。   Referring again to FIG. 5, the light L <b> 5 emitted from the laser light emitting element 5 to the LED light source 7 side passes through the auxiliary light guide plate 12 and enters the laser light guide plate 14. An LED auxiliary light guide plate 15 is disposed on the liquid crystal display element 18 side of the laser light guide plate 14.

LED用補助導光板15において、LED光源7から出射された青緑色光L7と、レーザー用導光板14から出射された赤色光とが合成され、白色の光となる。すなわち、LED用補助導光板15は、白色の光を出射する。当該白色の光は、拡散シート16,17を介して、表示部40の表示面を構成する液晶表示素子18を透過する。すなわち、LED用補助導光板15は、液晶表示素子18の光源として使用される。   In the LED auxiliary light guide plate 15, the blue-green light L 7 emitted from the LED light source 7 and the red light emitted from the laser light guide plate 14 are combined into white light. That is, the LED auxiliary light guide plate 15 emits white light. The white light is transmitted through the liquid crystal display element 18 constituting the display surface of the display unit 40 via the diffusion sheets 16 and 17. That is, the LED auxiliary light guide plate 15 is used as a light source of the liquid crystal display element 18.

温度測定部9は、レーザー光源アレイ6とLED光源アレイ8とで挟まれた領域外に配置されている。具体的には、温度測定部9は、レーザー発光素子5の内側、すなわちLED光源7から遠い側の背面板金1上に配置されている。これは、LED光源7とレーザー発光素子5との間には補助導光板12が設けられるため、空間的に余裕は少なく、温度測定部9をレーザー発光素子5の近傍に配置することが困難であるからである。   The temperature measurement unit 9 is disposed outside the region sandwiched between the laser light source array 6 and the LED light source array 8. Specifically, the temperature measuring unit 9 is disposed on the back sheet metal 1 inside the laser light emitting element 5, that is, on the side far from the LED light source 7. This is because the auxiliary light guide plate 12 is provided between the LED light source 7 and the laser light emitting element 5, so that there is little space and it is difficult to arrange the temperature measuring unit 9 in the vicinity of the laser light emitting element 5. Because there is.

また、LED光源7側の背面板金1は、LED光源7から放熱器2への流熱の影響がある。そのため、温度測定部9の測定結果(測定温度)からレーザー発光素子5の温度を推定する際、誤差が大きくなる恐れがある。そこで、本実施の形態では、温度測定部9を、レーザー発光素子5の内側、すなわちLED光源7から遠い側の背面板金1上に配置する。これにより、温度測定部9の測定結果から、レーザー発光素子5の温度を推定する際の誤差を低減させることができる。   Further, the back sheet metal 1 on the LED light source 7 side is affected by the flow of heat from the LED light source 7 to the radiator 2. Therefore, when estimating the temperature of the laser light emitting element 5 from the measurement result (measurement temperature) of the temperature measuring unit 9, there is a possibility that an error becomes large. Therefore, in the present embodiment, the temperature measuring unit 9 is disposed on the back sheet metal 1 inside the laser light emitting element 5, that is, on the side far from the LED light source 7. Thereby, the error at the time of estimating the temperature of the laser light emitting element 5 from the measurement result of the temperature measurement part 9 can be reduced.

送風器3を用いた空冷システムにおいて、送風器3の騒音や放熱器2内の風切り音といった騒音は、放熱器2の形状や送風器3と隣接する障害物の配置状況等により変化する。例えば、送風器3の送風量(ファンの回転数)が増し、放熱器2内の風速が増すにつれて音圧が大きくなる。もちろん、騒音は小さいほうが良いのは言うまでもないが、送風器3の送風量(ファンの回転数)が増し、放熱器2内の風速を増せば冷却性能は向上する。   In the air cooling system using the blower 3, noise such as the noise of the blower 3 and the wind noise in the radiator 2 varies depending on the shape of the radiator 2, the arrangement of obstacles adjacent to the blower 3, and the like. For example, the sound pressure increases as the amount of air blown by the blower 3 (the number of rotations of the fan) increases and the wind speed in the radiator 2 increases. Of course, it is needless to say that the noise is preferably small, but if the amount of air blown by the blower 3 (the number of rotations of the fan) is increased and the wind speed in the radiator 2 is increased, the cooling performance is improved.

先にも述べたとおり、純赤として好ましい630〜640nmの赤色のレーザー発光素子5は、素子温度が上昇するに従い電気−光変換効率が著しく低下する。また、レーザー発光素子5が高温の状態で高出力の光を出射し続けると、素子の劣化が加速し寿命が短くなってしまう。つまり、レーザー発光素子5を液晶表示装置の光源として使用する場合、レーザー発光素子5には、製品の品質を保証し得るために必要な品質限界温度が存在する。   As described above, the red laser light-emitting element 5 having a wavelength of 630 to 640 nm, which is preferable as pure red, has a remarkable decrease in electro-optical conversion efficiency as the element temperature increases. Further, if the laser light emitting element 5 continues to emit high output light in a high temperature state, the deterioration of the element is accelerated and the life is shortened. That is, when the laser light emitting element 5 is used as a light source of a liquid crystal display device, the laser light emitting element 5 has a quality limit temperature necessary for guaranteeing product quality.

図6は、最上部発光素子の温度(最上部素子温度)と送風器3のファンの回転数との関係の一例を示す図である。当該最上部発光素子は、レーザー発光素子5e2である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the temperature of the uppermost light emitting element (the uppermost element temperature) and the rotational speed of the fan of the blower 3. The uppermost light emitting element is a laser light emitting element 5e2.

図6において、特性線L1はレーザー光源アレイ6が点灯している場合における送風器3の制御例を示す。特性線L2はレーザー光源アレイ6が所定時間(一定時間)以上消灯している場合における送風器3の制御例を示す。当該所定時間は、例えば、発光した後に消灯した最上部発光素子の温度が、該最上部発光素子が一度も発光していない場合の温度に近い温度になるまでに要する時間である。また、レーザー光源アレイ6が消灯している場合とは、レーザー光源アレイ6を構成する全てのレーザー発光素子5が発光していない場合である。   In FIG. 6, a characteristic line L1 shows an example of control of the blower 3 when the laser light source array 6 is lit. A characteristic line L2 shows a control example of the blower 3 when the laser light source array 6 is turned off for a predetermined time (a certain time). The predetermined time is, for example, the time required for the temperature of the uppermost light emitting element that has been turned off after emitting light to be close to the temperature when the uppermost light emitting element has never emitted light. The case where the laser light source array 6 is turned off is a case where all the laser light emitting elements 5 constituting the laser light source array 6 are not emitting light.

制御部50は、送風器3が以下の処理を行うよう、送風器3を制御する。前述したように、制御部50の制御に従い、送風器3は、最上部素子温度に従って、送風量を制御する。すなわち、送風器3は、最上部発光素子の順方向電流量と、温度測定部9により測定された測定温度とを用いて得られる値(最上部素子温度)に従って、送風量を制御する。   The control unit 50 controls the blower 3 so that the blower 3 performs the following processing. As described above, according to the control of the control unit 50, the blower 3 controls the amount of blown air according to the uppermost element temperature. That is, the blower 3 controls the amount of blown air in accordance with a value (uppermost element temperature) obtained using the forward current amount of the uppermost light emitting element and the measured temperature measured by the temperature measuring unit 9.

少し具体的には、送風器3は、最上部発光素子の温度である最上部素子温度が所定の閾値T1未満の場合送風量は一定とし、最上部素子温度が閾値T1以上の場合、最上部素子温度の上昇に従って、送風量を増加させる。すなわち、送風器3は、最上部素子温度が所定の閾値T1以上の場合、最上部素子温度が高い程送風量を増加させる。以下、詳細に説明する。   More specifically, the blower 3 has a constant air flow rate when the uppermost element temperature, which is the temperature of the uppermost light emitting element, is lower than a predetermined threshold T1, and the uppermost element temperature when the uppermost element temperature is equal to or higher than the threshold T1. As the element temperature increases, the air flow rate is increased. That is, when the uppermost element temperature is equal to or higher than the predetermined threshold value T1, the blower 3 increases the air flow rate as the uppermost element temperature is higher. Details will be described below.

制御部50は、最上部発光素子の温度が、所定の閾値T1未満の場合、必要最低限の回転数(以下、基本回転数と呼ぶ)で、送風器3のファンを駆動させる。当該閾値T1は、送風器3のファンの回転数を変化させるか否かの閾値(回転数変化閾値)である。閾値T1は、前述の品質限界温度よりも低い温度に設定される。   When the temperature of the uppermost light emitting element is lower than the predetermined threshold value T1, the control unit 50 drives the fan of the blower 3 at the minimum necessary number of rotations (hereinafter referred to as the basic number of rotations). The said threshold value T1 is a threshold value (rotation speed change threshold value) of whether the rotation speed of the fan of the air blower 3 is changed. The threshold value T1 is set to a temperature lower than the aforementioned quality limit temperature.

また、基本回転数とは、自然空冷で生じる上昇気流以上の風速の風が得られる程度の回転数である。なお、風路2nの開口率などを最適化することで放熱器2内において、必要な風速の風が確保できるのならば送風器3のファンの回転数(基本回転数)は0でも問題ない。経験的には、通常の軸流方式の送風器3のファンの回転数は、最大定格回転数の30%程度の回転数でよい。この場合、暗騒音レベルの騒音しか発生しない。なお、最大定格回転数とは、送風器3のファンの最大回転数である。   Further, the basic rotational speed is a rotational speed at which a wind having a wind speed equal to or higher than the rising airflow generated by natural air cooling is obtained. It should be noted that the rotation speed (basic rotation speed) of the fan of the blower 3 can be zero as long as the wind at the required wind speed can be secured in the radiator 2 by optimizing the aperture ratio of the air passage 2n. . Empirically, the rotational speed of the fan of the normal axial blower 3 may be about 30% of the maximum rated rotational speed. In this case, only background noise is generated. The maximum rated speed is the maximum speed of the fan of the blower 3.

一方、最上部発光素子の温度が閾値T1以上の場合であって、かつ、レーザー光源アレイ6が点灯している場合、最上部発光素子の温度の上昇に従って送風器3のファンの回転数を速くする。また、最上部発光素子の温度が少なくとも品質限界温度である場合、送風器3は最大定格回転数でファンを回転させる。   On the other hand, when the temperature of the uppermost light emitting element is equal to or higher than the threshold value T1 and the laser light source array 6 is lit, the rotational speed of the fan of the blower 3 is increased as the temperature of the uppermost light emitting element is increased. To do. When the temperature of the uppermost light emitting element is at least the quality limit temperature, the blower 3 rotates the fan at the maximum rated speed.

特に、輝度に関するフィードバック制御を行っているような場合、最上部発光素子の温度が上昇してくると、最上部発光素子の発熱量も増える。その結果、最上部発光素子の温度が更に上昇するというスパイラルに入る。一旦、温度上昇のスパイラルに入ると温度の上昇比率が急に増すため、最上部発光素子の温度が品質限界温度を超えてしまう可能性がある。   In particular, when feedback control regarding luminance is performed, when the temperature of the uppermost light emitting element rises, the amount of heat generated by the uppermost light emitting element also increases. As a result, a spiral in which the temperature of the uppermost light emitting element further rises is entered. Once the temperature rise spiral is entered, the rate of temperature increase suddenly increases, so that the temperature of the uppermost light emitting element may exceed the quality limit temperature.

そこで、本実施の形態では、最上部発光素子の温度が、品質限界温度よりも低い温度に設定してある閾値T1を超えて上昇するに伴い、送風器3の回転数を増加させ、積極的にレーザー光源アレイ6を冷却させる。これにより、通常使用状態では、送風器3による騒音レベルが問題になることも無く、かつ環境温度が上昇した場合にも、レーザー発光素子5を安定的に制御するこが可能になる。   Therefore, in the present embodiment, as the temperature of the uppermost light emitting element rises above the threshold value T1 that is set to a temperature lower than the quality limit temperature, the rotational speed of the blower 3 is increased to positively The laser light source array 6 is cooled. Thereby, in the normal use state, the noise level caused by the blower 3 does not become a problem, and the laser light emitting element 5 can be stably controlled even when the environmental temperature rises.

また、レーザー光源アレイ6が所定時間以上消灯している場合、最上部発光素子の温度が閾値T1以上であっても、送風器3は、ファンを基本回転数で回転させる。   When the laser light source array 6 is turned off for a predetermined time or longer, the blower 3 rotates the fan at the basic rotation speed even if the temperature of the uppermost light emitting element is equal to or higher than the threshold value T1.

大きな放熱器2を備えた液晶表示装置100では、熱容量が大きい。そのため、たとえ、レーザー発光素子5が発熱していなくても、一度温度が上昇したレーザー発光素子5の温度は自然空冷程度では直ぐには低くならない。しかし、レーザー発光素子5の次回の点灯に備えてレーザー発光素子5の温度は少しでも低くしておいた方がよいのは言うまでもない。   The liquid crystal display device 100 provided with the large heat radiator 2 has a large heat capacity. Therefore, even if the laser light-emitting element 5 is not generating heat, the temperature of the laser light-emitting element 5 whose temperature has once increased does not immediately decrease at a natural air cooling level. However, it goes without saying that the temperature of the laser light emitting element 5 should be kept as low as possible in preparation for the next lighting of the laser light emitting element 5.

ただし、レーザー光源アレイ6が点灯していない場合における、レーザー発光素子5の劣化の温度に対する加速係数は、レーザー発光素子5が点灯している場合と比較して格段に低い。また、レーザー発光素子5自体が発熱していない為、送風器3のファンの回転数は、放熱器2内の暖められた空気を押し出す程度で十分である。   However, the acceleration coefficient with respect to the temperature of deterioration of the laser light emitting element 5 when the laser light source array 6 is not lit is much lower than that when the laser light emitting element 5 is lit. Further, since the laser emitting element 5 itself does not generate heat, the rotation speed of the fan of the blower 3 is sufficient to push out the warmed air in the radiator 2.

そのため、本実施の形態では、送風器3は、制御部50により、以下のように制御されてもよい。具体的には、送風器3は、最上部素子温度が閾値T1以上の場合であって、かつ、レーザー光源アレイ6が所定時間以上消灯している場合、該送風器3の送風量を、最上部素子温度が所定の閾値T1未満の場合における所定の送風量と同等以下にする。当該所定の送風量は、送風器3のファンを、基本回転数で回転させた場合の送風量である。   Therefore, in this Embodiment, the air blower 3 may be controlled by the control part 50 as follows. Specifically, when the uppermost element temperature is equal to or higher than the threshold value T1 and the laser light source array 6 is turned off for a predetermined time or longer, the blower 3 sets the blower 3 to the maximum blower amount. The upper air temperature is equal to or lower than the predetermined air flow rate when the upper element temperature is lower than the predetermined threshold T1. The predetermined air blowing amount is the air blowing amount when the fan of the blower 3 is rotated at the basic rotation speed.

つまり、最上部発光素子の温度が、閾値T1以上の場合でも、レーザー光源アレイ6が所定時間以上消灯している場合、送風器3のファンを基本回転数以下で回転させる。これにより、レーザー光源アレイ6が所定時間(一定時間)以上消灯している場合にも、騒音が問題になることは無く、効率よくレーザー発光素子を冷却することが可能になる。   That is, even when the temperature of the uppermost light emitting element is equal to or higher than the threshold value T1, if the laser light source array 6 is turned off for a predetermined time or longer, the fan of the blower 3 is rotated at the basic rotational speed or lower. Thereby, even when the laser light source array 6 is turned off for a predetermined time (a predetermined time) or more, noise does not become a problem and the laser light emitting element can be efficiently cooled.

なお、上記では、送風器3のファンの回転数は、最上部発光素子の温度の上昇に従って、線形的に増加させていたが、これに限定されない。送風器3のファンの回転数は、最上部発光素子の温度の上昇に従って、段階的(非線形的)に増加させてもよい。   In the above description, the rotational speed of the fan of the blower 3 is linearly increased as the temperature of the uppermost light emitting element increases. However, the present invention is not limited to this. The rotational speed of the fan of the blower 3 may be increased stepwise (non-linearly) as the temperature of the uppermost light emitting element increases.

次に、送風器3のファンの回転数を段階的に制御するための処理について説明する。   Next, the process for controlling the rotation speed of the fan of the blower 3 in steps will be described.

図7は、最上部発光素子の温度(最上部素子温度)と送風器3のファンの回転数との関係の他の例を示す図である。図7では、図6と同様、特性線L1aはレーザー光源アレイ6が点灯している場合における送風器3の制御例を示す。特性線L2は前述したのと同様である。   FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the relationship between the temperature of the uppermost light emitting element (the uppermost element temperature) and the rotational speed of the fan of the blower 3. In FIG. 7, as in FIG. 6, the characteristic line L <b> 1 a indicates a control example of the blower 3 when the laser light source array 6 is lit. The characteristic line L2 is the same as described above.

図7において、図6に示す送風器3の駆動方法と異なる点は、送風器3のファンの回転数を段階的に速くしている点である。具体的には、レーザー光源アレイ6が点灯している場合、最上部発光素子の温度が閾値T1以上の場合、最上部発光素子の温度に応じて、送風器3のファンの回転数を段階的に速くしている点である。すなわち、送風器3は、最上部素子温度が閾値T1以上の場合、最上部素子温度の上昇に従って、送風量を段階的に増加させる。   7 is different from the driving method of the blower 3 shown in FIG. 6 in that the rotational speed of the fan of the blower 3 is increased stepwise. Specifically, when the laser light source array 6 is lit, when the temperature of the uppermost light emitting element is equal to or higher than the threshold value T1, the rotational speed of the fan of the blower 3 is stepwise according to the temperature of the uppermost light emitting element. It is a point that is fast. That is, when the uppermost element temperature is equal to or higher than the threshold value T1, the blower 3 increases the amount of air blown stepwise as the uppermost element temperature increases.

制御部50(例えばマイコン等)を用いて送風器のPWM指令値を生成し、送風器の回転数を制御する場合は、図6に示すような連続的な回転数制御を行う構成は容易に作ることが可能である。しかしながら、当該構成では、PWM対応の比較的高価な送風器が必要になる。   When generating the PWM command value of the blower using the control unit 50 (for example, a microcomputer) and controlling the rotational speed of the blower, the configuration for performing the continuous rotational speed control as shown in FIG. 6 is easy. It is possible to make. However, this configuration requires a relatively expensive blower that supports PWM.

一方、図7に示すように、送風器3のファンの回転数を段階的に変化させる場合、抵抗器とスイッチで構成する簡易な電圧制御回路を用いればよい。そのため、送風器のコストもPWM対応品と比べると安価であり、結果として送風器回転数制御システムを安価に構成させることが可能になる。なお、ファンの回転数を段階的に変化させる構成の場合、送風器3は、制御部50による制御なしで動作する。   On the other hand, as shown in FIG. 7, when the rotation speed of the fan of the blower 3 is changed stepwise, a simple voltage control circuit constituted by a resistor and a switch may be used. Therefore, the cost of the blower is also lower than that of the PWM compatible product, and as a result, the blower rotation speed control system can be configured at a low cost. In the case of a configuration in which the rotation speed of the fan is changed stepwise, the blower 3 operates without control by the control unit 50.

なお、前述したように、図2の液晶表示装置100には放熱器2a,2bが左右対称に配置されている。しかし、レーザー発光素子5は電気−光変換効率のばらつきが存在するうえ、液晶表示装置100が組み込まれる筐体の構造等によって、放熱器2a,2bの周辺温度も若干異なってくる。そのため、通常、左右のレーザー発光素子5の温度は1〜2K(ケルビン)程度は差異が発生する。   As described above, the radiators 2a and 2b are arranged symmetrically in the liquid crystal display device 100 of FIG. However, the laser light emitting element 5 has variations in electro-optical conversion efficiency, and the ambient temperatures of the radiators 2a and 2b are slightly different depending on the structure of the housing in which the liquid crystal display device 100 is incorporated. For this reason, the temperature of the left and right laser light-emitting elements 5 usually varies by about 1 to 2 K (Kelvin).

しかし、左右のレーザー発光素子5の温度差はレーザー発光素子5の特性ばらつきにも起因する。そのため、常に左右どちらのレーザー発光素子5の温度が高くなるかを予め予測するのは困難である。   However, the temperature difference between the left and right laser light emitting elements 5 is also caused by characteristic variations of the laser light emitting elements 5. For this reason, it is difficult to predict in advance which of the left and right laser light emitting elements 5 will always have a higher temperature.

レーザー光源アレイ6を用いた液晶表示装置100においては、最も温度が高くなるレーザー発光素子の温度さえ管理できれば、他の光源が温度的に破綻することはない。しかしながら、左右どちらのレーザー発光素子の温度が高くなるかが予測できない以上、前述のように、温度測定部9を左右対称に1対配置し、左右それぞれの最上部発光素子の温度を測定する必要がある。   In the liquid crystal display device 100 using the laser light source array 6, as long as the temperature of the laser light emitting element having the highest temperature can be managed, other light sources will not break down in temperature. However, as long as the temperature of the left and right laser light emitting elements cannot be predicted, it is necessary to arrange a pair of temperature measuring units 9 symmetrically as described above and measure the temperature of the left and right uppermost light emitting elements. There is.

そこで、本実施の形態では、左右それぞれの送風器3のファンの回転数は、左右それぞれの最上部発光素子(レーザー発光素子5)の温度の測定結果に基づいて決めるよう構成される。具体的には、本実施の形態に係る液晶表示装置100は、左側の送風器3aが左側の温度測定部9aの測定温度を用いて送風量を制御する処理と、右側の送風器3bが右側の温度測定部9bの測定温度を用いて送風量を制御する処理とを独立して行う。   Therefore, in the present embodiment, the rotational speeds of the fans of the left and right blowers 3 are determined based on the measurement results of the temperatures of the left and right uppermost light emitting elements (laser light emitting elements 5). Specifically, in the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment, the left blower 3a controls the amount of blown air using the measured temperature of the left temperature measurement unit 9a, and the right blower 3b is on the right side. The process of controlling the air flow using the measured temperature of the temperature measuring unit 9b is performed independently.

左右個別に送風器のファンの回転数を制御する上記構成は、液晶表示装置100内で最も温度が高いレーザー発光素子の温度をもとに左右の送風器3a,3bのファンの回転数を制御する構成と比べ、温度が低い側の送風機のファンの回転数をより低く設定できる可能性がある。その結果、騒音の発生を最低限に抑えつつ、効率よくレーザー発光素子を冷却することが可能になる。   The above-described configuration for controlling the rotation speed of the fans of the left and right blowers controls the rotation speed of the fans of the left and right blowers 3a and 3b based on the temperature of the laser light emitting element having the highest temperature in the liquid crystal display device 100. There is a possibility that the number of rotations of the fan of the blower on the lower temperature side can be set lower than that of the configuration to be performed. As a result, it is possible to efficiently cool the laser light emitting element while minimizing the generation of noise.

以上説明したように、本実施の形態に係る液晶表示装置100において、送風器3は、最上部発光素子の順方向電流量と、最上部発光素子の近傍に配置された温度測定部9により測定された温度とを用いて得られる値(最上部素子温度)に従って、送風量を制御する。これにより、送風器3は、より適切な送風を行うことができる。   As described above, in the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment, the blower 3 is measured by the forward current amount of the uppermost light emitting element and the temperature measuring unit 9 disposed in the vicinity of the uppermost light emitting element. The amount of blown air is controlled according to a value (top element temperature) obtained by using the measured temperature. Thereby, the air blower 3 can perform more suitable ventilation.

また、送風器3は、放熱器2の下部に配置され、鉛直方向に沿った風路2nに送風する。そのため、風路2nに送風された空気は当該風路2nに沿って放熱器2の下部から上部に向かう。これにより、効率よく光源であるレーザー光源アレイ6およびLED光源アレイ8を冷却することができる。すなわち、送風器3が、鉛直方向に沿った風路2nに送風するという簡易な構成で光源を冷却することができる。したがって、簡易な構成で効率よく光源を冷却することができる。   Moreover, the air blower 3 is arrange | positioned at the lower part of the heat radiator 2, and ventilates to the air path 2n along a perpendicular direction. Therefore, the air sent to the air path 2n travels from the lower part of the radiator 2 to the upper part along the air path 2n. Thereby, the laser light source array 6 and the LED light source array 8 which are light sources can be cooled efficiently. That is, the light source can be cooled with a simple configuration in which the blower 3 blows air to the air path 2n along the vertical direction. Therefore, the light source can be efficiently cooled with a simple configuration.

また、本実施の形態に係る液晶表示装置100は、前述で説明したように構成されているので、広い色再現範囲を有し、かつ簡易(安価)な冷却システムによって、静音かつ効率よく光源を冷却することができる。その結果、液晶表示装置100は、安定して映像を表示させることが可能である。   In addition, since the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment is configured as described above, the light source is quiet and efficient with a simple (inexpensive) cooling system having a wide color reproduction range. Can be cooled. As a result, the liquid crystal display device 100 can display an image stably.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.

本発明は、簡易な構成で効率よく光源を冷却することが可能な液晶表示装置として、利用することができる。   The present invention can be used as a liquid crystal display device capable of efficiently cooling a light source with a simple configuration.

1 背面板金、2,2a,2b 放熱器、3,3a,3b 送風器、4,4a,4b,4c,4d,4e LD保持部材、5,5a1,5a2,5b1,5b2,5c1,5c2,5d1,5d2,5e1,5e2 レーザー発光素子、6,6a,6b レーザー光源アレイ、7 LED光源、8,8a,8b LED光源アレイ、9,9a,9b 温度測定部、40 表示部、50 制御部、51 算出部、100 液晶表示装置。   1 Back plate, 2, 2a, 2b Radiator, 3, 3a, 3b Blower, 4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e LD holding member, 5, 5a1, 5a2, 5b1, 5b2, 5c1, 5c2, 5d1 , 5d2, 5e1, 5e2 Laser light emitting element, 6, 6a, 6b Laser light source array, 7 LED light source, 8, 8a, 8b LED light source array, 9, 9a, 9b Temperature measuring unit, 40 display unit, 50 control unit, 51 Calculation unit, 100 Liquid crystal display device.

Claims (9)

鉛直方向に沿って配置された複数のレーザー発光素子で構成されるレーザー光源アレイと、
鉛直方向に沿って配置された複数のLED(Light Emitting Diode)光源で構成されるLED光源アレイと、
鉛直方向に沿った風路が設けられ、前記レーザー光源アレイおよび前記LED光源アレイを放熱する放熱器と、
前記放熱器の下部に配置され、前記風路に送風する送風器と、
温度を測定するための温度測定部と、を備え、
前記温度測定部は、前記複数のレーザー発光素子のうち最上部に配置されたレーザー発光素子である最上部発光素子の近傍に配置され、
前記送風器は、前記最上部発光素子の順方向電流量と、前記温度測定部により測定された温度である測定温度とを用いて得られる値に従って、送風量を制御する
液晶表示装置。
A laser light source array composed of a plurality of laser light emitting elements arranged along the vertical direction;
An LED light source array composed of a plurality of LED (Light Emitting Diode) light sources arranged along the vertical direction;
An air passage along a vertical direction is provided, and a heat radiator that radiates heat from the laser light source array and the LED light source array;
A blower that is disposed at a lower portion of the radiator and blows air to the air passage;
A temperature measuring unit for measuring the temperature,
The temperature measurement unit is disposed in the vicinity of the uppermost light emitting element which is a laser light emitting element disposed at the uppermost part among the plurality of laser light emitting elements,
The air blower controls the air flow rate according to a value obtained by using a forward current amount of the uppermost light emitting element and a measured temperature that is a temperature measured by the temperature measuring unit.
前記液晶表示装置は、さらに、
前記順方向電流量を用いて、前記最上部発光素子の温度を得るための補正値を算出する算出部を備え、
前記算出部は、さらに、前記補正値と前記測定温度とを加算することにより、前記最上部発光素子の温度である最上部素子温度を算出し、
前記送風器は、前記最上部素子温度に従って、送風量を制御する
請求項1に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device further includes:
A calculation unit that calculates a correction value for obtaining the temperature of the uppermost light emitting element using the forward current amount;
The calculation unit further calculates the uppermost element temperature, which is the temperature of the uppermost light emitting element, by adding the correction value and the measured temperature,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the blower controls the amount of blown air in accordance with the uppermost element temperature.
前記送風器は、前記最上部素子温度が所定の閾値以上の場合、前記最上部素子温度が高い程送風量を増加させる
請求項1または2に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein, when the uppermost element temperature is equal to or higher than a predetermined threshold, the blower increases the amount of airflow as the uppermost element temperature is higher.
前記液晶表示装置は、さらに、板金を備え、
前記板金には、前記LED光源アレイおよび前記レーザー光源アレイが、鉛直方向に垂直な水平方向に並んで配置され、
前記レーザー光源アレイは、前記LED光源アレイよりも前記板金の内側に配置され、
前記放熱器は、前記板金を介して前記レーザー光源アレイの背面のみに配置される
請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device further includes a sheet metal,
In the sheet metal, the LED light source array and the laser light source array are arranged in a horizontal direction perpendicular to the vertical direction,
The laser light source array is disposed inside the sheet metal than the LED light source array,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the radiator is disposed only on a back surface of the laser light source array via the sheet metal.
前記温度測定部は、前記レーザー光源アレイと前記LED光源アレイとで挟まれた領域外に配置されている
請求項1〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the temperature measurement unit is disposed outside a region sandwiched between the laser light source array and the LED light source array.
前記送風器は、前記最上部発光素子の温度である最上部素子温度が所定の閾値未満の場合送風量は一定とし、前記最上部素子温度が前記閾値以上の場合、前記最上部素子温度の上昇に従って、送風量を増加させる
請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
When the uppermost element temperature, which is the temperature of the uppermost light emitting element, is less than a predetermined threshold value, the blower has a constant air flow rate. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the air flow rate is increased according to.
前記送風器は、前記最上部素子温度が前記閾値以上の場合、前記最上部素子温度の上昇に従って、送風量を段階的に増加させる
請求項6に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 6, wherein when the uppermost element temperature is equal to or higher than the threshold value, the blower increases the amount of airflow stepwise as the uppermost element temperature increases.
前記送風器は、前記最上部素子温度が前記閾値以上の場合であって、かつ、前記レーザー光源アレイが所定時間以上消灯している場合、該送風器の送風量を、前記最上部素子温度が所定の閾値未満の場合における所定の送風量と同等以下にする
請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
When the uppermost element temperature is equal to or higher than the threshold and the laser light source array is extinguished for a predetermined time or longer, the blower determines the amount of air blown from the blower by the uppermost element temperature. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid crystal display device is set to be equal to or less than a predetermined air blowing amount in a case of less than a predetermined threshold value.
前記液晶表示装置は、
該液晶表示装置の左側および右側にそれぞれ配置された一対の前記レーザー光源アレイ、前記LED光源アレイ、前記放熱器、前記送風器および前記温度測定部を備え、
前記液晶表示装置は、
左側の前記送風器が左側の前記温度測定部の測定温度を用いて送風量を制御する処理と、右側の前記送風器が右側の前記温度測定部の測定温度を用いて送風量を制御する処理とを独立して行う
請求項1〜8のいずれか1項に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device
A pair of the laser light source array, the LED light source array, the radiator, the blower, and the temperature measurement unit, which are respectively disposed on the left side and the right side of the liquid crystal display device;
The liquid crystal display device
The process in which the blower on the left uses the measurement temperature of the temperature measurement unit on the left side to control the air flow rate, and the process in which the blower on the right controls the air flow rate using the measurement temperature of the temperature measurement unit on the right side The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is performed independently.
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