JP2010156799A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の薄型化を実現しつつ、且つ、効率の良い放熱が可能な液冷式の冷却システムを利用した、画像表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の画像表示装置１は、画像を表示する表示デバイスの一例としてのＰＤＰ１１と、ＰＤＰ１１と熱的に接触して配置され、且つ、内部が冷却用液体で満たされている受熱輸送管１３１と、受熱輸送管１３１と連続し、且つ、内部が冷却用液体で満たされている放熱輸送管１３２と、受熱輸送管１３１及び放熱輸送管１３２の内部に冷却用液体を循環させる輸送ポンプ１４と、を備えている。放熱輸送管１３２の少なくとも一部は、ＰＤＰ１１の表示面側から見て、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側であって、且つ、周端部１１ａに沿って配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビ映像等の画像を表示する画像表示装置に関するものである。

近年、テレビ映像等の画像を表示する画像表示装置の薄型化が進み、画像表示装置においては、従来のＣＲＴ（cathode-ray tube）に代わって、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記載する。）や液晶パネル等の平面型の表示パネルを用いたフラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤと記載する。）が主流となっている。

例えば、ＰＤＰを用いたプラズマディスプレイは、ＰＤＰ内のガス放電を利用して画像を表示するので、動作時にＰＤＰが高温になりやすいという特性を有する。ＰＤＰが高温になると、ＰＤＰ内部に形成されている電極の電気容量が変化して正常な放電が行われなくなる等の弊害が生じる。このため、プラズマディスプレイの場合、ＰＤＰ内で発生した熱を放出して、ＰＤＰ内を所定温度範囲に保つことが必要となる。

従来、ＰＤＰ等の表示パネル内の熱を放出するために、種々の放熱構造が提案されている。一般に、ＰＤＰでは、冷却ファンを用いてＰＤＰとシャーシとの間に空気を流してＰＤＰの温度を低減する、空冷式の放熱構造が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、上記のような空冷式の放熱構造の場合、表示パネルから空気への熱伝達が不充分であるため、ＦＰＤのさらなる薄型化や高輝度化に伴って増大する発熱量に対応しきれなくなることが予想される。

一方、ポータブルコンピュータ等の電子機器では、処理速度の高速化や多機能化に伴い、動作中の発熱量が急速に増加する傾向にある。このため、従来の電動ファンを用いた空冷式の冷却システムでは対応しきれなくなり、空気よりも高い比熱を有する冷却用液体を用いた液冷式の冷却システムを利用することが提案されている。例えば特許文献２には、電子機器の高発熱部品（中央演算処理装置）で発生した熱を、液冷式の冷却ユニットによって放熱する構造が開示されている。

図８を参照しながら、液冷式の冷却システムを利用した放熱構造を有する電子機器の一例を説明する。

電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１０１は、機器本体１０２と表示ユニット１０３とで構成されている。ポータブルコンピュータ１０１には、高発熱部品である半導体パッケージ１０４を冷却する液冷式の冷却ユニットが設けられている。冷却ユニットには、機器本体１０２に配置された受熱部としての受熱ヘッド１０５と、表示ユニット１０３に配置された放熱部としての放熱器１０６と、受熱ヘッド１０５の冷媒流路（図示せず）と放熱器１０６の冷媒流路１０７との間で冷却用液体を循環させるための循環経路１０８とが設けられている。半導体パッケージ１０４で発生した熱は、受熱ヘッド１０５の冷媒流路中の冷却用液体に吸収される。熱を吸収した受熱ヘッド１０５を流れる冷却用液体は、遠心ポンプ１０９によって表示ユニット１０３側に配置されている放熱器１０６に圧送される。放熱器１０６の冷媒流路１０７は、表示パネル（図示せず）の背面と筐体１１０との間で、蛇行状に屈曲された形状で配置されている。冷却用液体は、放熱器１０６を通過する過程での熱交換によって冷やされる。放熱器１０６で冷やされた冷却用液体は、循環経路１０８を経由して受熱ヘッド１０５の冷媒流路に戻される。このようなサイクルを繰り返すことによって、機器本体１０２側で発生した熱が、表示ユニット１０３側で放熱される。

他に、液冷式を利用したＦＰＤの例として、冷却用液体が注入された冷却層を液晶表示パネルの背面に設け、その冷却層を囲んで配置された放熱用フィンによって、冷却層で受け取った熱を放出する放熱構造も提案されている（特許文献３参照）。

また、ＰＤＰの表示面側に、ＰＤＰの表示面と前面板との間で形成される気密容器が設けられ、当該気密容器内に封入された冷却用液体によってＰＤＰから発生した熱を冷却する放熱構造も提案されている（特許文献４参照）。この構造では、気密容器の上方部と下方部とをＰＤＰの背面を経由してつなぐ対流管が設けられており、この対流管の途中にヒートシンクが形成されている。ＰＤＰで発生した熱は、気密容器内の冷却用液体に移動し、対流によって対流管からヒートシンクに移動して、外部に放出される。
特開２０００−０４０４７４号公報 特開２００３−３２４１７４号公報 特開平２−１５３３１７号公報 特開平５−１２１００５号公報

しかしながら、電子機器の冷却システムとして特許文献２で提案されている上記放熱構造は、機器本体１０２側で発生した熱を受け取った冷却用液体を、表示パネルの背面と筐体１１０との間に配置された冷媒流路１０７に通過させて、放熱を行うものである。したがって、この放熱構造をプラズマディスプレイ等の画像表示装置にそのまま適用すると、十分な放熱を実現するための流路を画像表示装置の表示デバイスの背面領域に設けることになるため、画像表示装置の厚みの増大化を招き、装置の薄型化を図ることが困難となる。

さらに、今後益々加速する画像表示装置の薄型化に伴い、画像表示装置の表示デバイスと背面筐体との隙間が小さくなって背面筐体の温度が上昇するため、表示デバイスの背面領域を放熱部位として利用することが困難となる。

特許文献３に開示されている放熱構造では、パネル全域において厚み方向に冷却用液体を封入する間隔を必要とするため、セット厚みが大きくなる。また、自然対流によって冷却用液体を循環させるため、この部分を薄くすると冷却用液体の循環が困難となり、排熱効率が低下する。したがって、この放熱構造による薄型化は困難となる。また、特許文献４に開示されている放熱構造でも、同様に、パネル全域において厚み方向に冷却用液体を封入する間隔を必要とするため、セット厚みが大きくなる。また、この放熱構造の場合、冷却用液体を循環させるためにある程度大きな隙間を必要とするため、この部分を極端に薄くすることは困難である。したがって、この放熱構造による薄型化は困難となる。したがって、今後益々発熱量が増加し、さらなる薄型化が要求される画像表示装置に、これらの構造を適用することは困難であると予想される。

以上のように、従来は液冷式の冷却システムを画像表示装置に適用するための有効な手段がなく、今後益々加速する薄型化や高輝度化による発熱量の増加に対応することが困難であった。

そこで、本発明では、装置の薄型化を実現しつつ、且つ、効率の良い放熱が可能な液冷式の冷却システムを利用した画像表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、画像を表示する表示デバイスと、前記表示デバイスと熱的に接触して配置され、且つ、内部が冷却用液体で満たされている受熱輸送管と、前記受熱輸送管と連続し、且つ、内部が前記冷却用液体で満たされている放熱輸送管と、前記受熱輸送管及び前記放熱輸送管の内部に前記冷却用液体を循環させる輸送ポンプと、を備えており、前記放熱輸送管の少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの周端部よりも外側であって、且つ、前記周端部に沿って配置されている。

本発明の画像表示装置は、液冷式の冷却システムを利用しているため、空冷式の冷却システムを利用している従来の画像表示装置と比較して、効率良く放熱できる。さらに、本発明の画像表示装置では、放熱輸送管の少なくとも一部が、表示デバイスの周端部よりも外側の領域に配置されている。この領域は、装置の薄型化に伴い駆動時の温度上昇が激しい表示デバイスの背面部分よりも低温であるため、当該領域を利用することによって効率の良い放熱が可能となる。したがって、本発明の構造によれば、薄型化された場合でもあっても、冷却用液体が受熱輸送管を介して表示デバイスや回路基板から受けとった熱を、効果的に画像表示装置外に放出できる。さらに、本発明の構成によればこのような効果的な放熱が可能となるので、十分な放熱量を確保するために冷却用液体の流路を長くする必要がなく、冷却用液体の流路を長く配置するために画像表示装置の厚みを確保する必要もない。

以上のとおりであるため、本発明によれば、装置の薄型化を実現しつつ、且つ、効率の良い放熱が可能な液冷式の冷却システムを利用した画像表示装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は一例であり、本発明は以下の実施の形態に限定されない。また、以下の実施の形態では、同一の部分については同一の符号を付して重複する説明を省略する場合がある。

（実施の形態１）
実施の形態１では、画像表示装置としてプラズマディスプレイを例に挙げて、本発明の構成の一例を説明する。

図１は、本実施の形態における画像表示装置１を、水平方向中央位置において、ＰＤＰ（表示デバイス）の表示面に対して垂直に切断した状態を示す断面図である。図２は、本実施の形態における画像表示装置１のバックカバーを取り除いた状態における背面図である。なお、本明細書において、画像表示装置の水平方向とは、画像表示装置の通常の設置状態における水平方向を意味し、画像表示装置の鉛直方向とは、画像表示装置の通常の設置状態における鉛直方向を意味する。通常は、ＰＤＰの長辺方向と水平方向とが平行となり、短辺方向と鉛直方向とが平行となる。また、本明細書では、ＰＤＰの表示面のことを前面、表示面と反対側の面を背面ということがある。

図１及び図２に示すように、本実施の形態の画像表示装置１は、ＰＤＰ（表示デバイス）１１と、ＰＤＰ１１を支持するためのシャーシ１２と、冷却用液体の循環経路となる輸送管１３と、輸送管１３内に冷却用液体を循環させるための輸送ポンプ１４と、筐体１５と、ＰＤＰ１１の前面側に配置される前面フィルタ１８と、駆動回路基板や電源回路基板等の回路基板１９と、回路基板１９に対向するように配置された放熱板２０と、ＰＤＰ１１とシャーシ１２との間に設けられた熱伝導シート２１と、を備えている。輸送管１３は、受熱輸送管１３１及び放熱輸送管１３２によって構成されている。受熱輸送管１３１は、放熱板２０に接して設けられており、放熱板２０を介してＰＤＰ１１や回路基板１９の自己発熱体と熱的に接触している。放熱輸送管１３２は、実質的にその全体が、ＰＤＰ１１の表示面側から見て、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に、周端部１１ａに沿って配置されている。筐体１５は、フロントカバー１６及びバックカバー１７によって構成されている。なお、「放熱輸送管１３２の実質的に全体がＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側で、周端部１１ａに沿って配置されている」とは、放熱輸送管１３２の全体長さの５０％以上、好ましくは７０％以上の部分が、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側であって、且つ、周端部１１ａに沿って配置されていることを意味する。他の側面から言い換えると、放熱輸送管１３２のうち、受熱輸送管１３１と連結するための部分を除く全体が、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側であって、且つ、周端部１１ａに沿って配置されていることを意味する。

以下に、画像表示装置１の各構成要素について説明する。

ＰＤＰ１１は、画像を表示する表示デバイスである。なお、以下にＰＤＰ１１の構成要素について具体的に説明するが、図１及び図２にはこれらの構成要素を図示しない。

ＰＤＰ１１は、前面ガラス基板と、背面ガラス基板とを有する。前面ガラス基板には、第１の方向と平行な走査電極と維持電極とからなる表示電極対が、複数形成されている。背面ガラス基板には、第１の方向と交差する第２の方向と平行なアドレス電極が、複数形成されている。表示電極対は誘電体層で覆われている。誘電体層は、ＭｇＯ等で形成された保護層で覆われている。また、背面ガラス基板には、赤・青・緑の蛍光体が塗布されている。前面ガラス基板と背面ガラス基板とは、貼り合わされている。前面ガラス基板及び背面ガラス基板の最も広い面は長方形である。当該長方形の長辺方向が上記第１の方向に相当し、一般に水平方向になるようにして、ＰＤＰ１１が設置される。また、当該長方形の短辺方向が上記第２の方向に相当し、一般に鉛直方向になるようにして、ＰＤＰ１１が設置される。前面ガラス基板及び背面ガラス基板は、それぞれ約１．５ｍｍ〜３ｍｍの厚さである。

前面から見て表示電極対とアドレス電極とが交わる位置であって、表示電極対とアドレス電極とに挟まれた部分を放電セルという。放電セルには、赤・青・緑の何れかの蛍光体が塗布されている。放電セルには、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）等の希ガスを含む放電ガスが封入されている。表示電極対及びアドレス電極に電圧を印加して放電セルに放電を起こし、紫外線を発生させる。発生した紫外線によって蛍光体が刺激されて発光し、画像が表示される。

具体的には、まず、走査電極の全ラインに電圧を印加して全部の放電セルで放電を起こす初期化放電を行う。次に、走査電極に順次電圧を印加するとともに、電圧が印加された走査電極上で発光させたい放電セルと交わるアドレス電極にも電圧を印加する。これをアドレス放電といい、電圧が印加された走査電極とアドレス電極とが交わる位置の放電セルが発光し、当該放電セルが発光セルとして選択される。その後、走査電極と維持電極との間に交流電圧を印加する維持放電を行う。維持放電により、先程選択された発光セルのみが発光し、ＰＤＰ１１が画像を表示する。

ＰＤＰ１１が放電セルの内部で放電を発生させて画像を表示する際、ＰＤＰ１１自体が高温になりやすい。ＰＤＰ１１が高温になると、放電特性が変化して、発光すべき放電セルが発光しない、又は、発光すべきでない放電セルが発光する等の誤放電が発生しやすくなり、画像表示品質を低下させるという問題が生じる。また、ＰＤＰ１１が高温になると、前面ガラス基板又は背面ガラス基板の割れといった問題が生じる。したがって、これらの問題の発生を抑制するためには、ＰＤＰ１１で発生する熱を効率よく外部へ逃がし、ＰＤＰ１１を低い温度、例えば７０〜８０℃に抑えることが重要となる。

次に、シャーシ１２について説明する。シャーシ１２は、ＰＤＰ１１を支持する部材である。シャーシ１２は、熱伝導率及び電気伝導率の高いアルミニウム、銅等の金属板で構成されている。シャーシ１２の最も広い面の大きさは、ＰＤＰ１１の前面ガラス基板及び背面ガラス基板の最も広い面とほぼ等しく設計されており、厚みは１．５〜４ｍｍ程度である。また、必要に応じて、補強のための折り曲げ加工あるいは補強リブが設けられていてもよい。シャーシ１２は、一方の面（前面）でＰＤＰ１１を支持している。ＰＤＰ１１は、シャーシ１２の前面に、熱伝導シート２１を介して取り付けられている。シャーシ１２の他方の面（背面）には、電源回路基板や駆動回路基板等の回路基板１９が、シャーシ１２の背面とほぼ平行になるように取り付けられている。

シャーシ１２は、ＰＤＰ１１や回路基板１９が発生した熱を吸収し、空気中や他の部材に熱を逃がす放熱部材として機能する。また、シャーシ１２は、ＰＤＰ１１や回路基板１９を支持して、これらの強度を保つ補強部材としても機能する。さらに、シャーシ１２は、ＰＤＰ１１や回路基板１９等の電気的なグラウンドとしても機能する。

次に、輸送管１３について説明する。上述したとおり、輸送管１３は、受熱輸送管１３１及び放熱輸送管１３２によって構成されている。

受熱輸送管１３１は、輸送管１３のうち、ＰＤＰ１１や回路基板１０２等の自己発熱体に熱的に接触している部分であって、高温な自己発熱体から低温な冷却用液体に熱を移動させて、自己発熱体の温度を低減させる機能を有する。

一方、放熱輸送管１３２は、輸送管１３のうち、自己発熱体には熱的に接触していない部分である。放熱輸送管１３２は、受熱輸送管１３１内で高温となった冷却用液体の熱を、放射によって雰囲気中に移動させる、もしくは放熱輸送管１３２が接触する筐体１５に伝導によって移動させる。

受熱輸送管１３１及び放熱輸送管１３２の配置について、冷却用液体の流れに沿って以下に説明する。

受熱輸送管１３１は、受熱部インレット１３１ａと受熱部アウトレット１３１ｂとを具備する。受熱部インレット１３１ａにおいて低温である冷却用液体は、循環方向１３４に沿って、受熱部インレット１３１ａから受熱部である受熱輸送管１３１に流入する。受熱輸送管１３１は、放熱板２０の背面に接しており、図２に示すように放熱板２０の背面上を蛇行するように配置されている。

受熱輸送管１３１内を通過しながら、ＰＤＰ１１や回路基板１９で発生した熱を放熱板２０を介して受け取った冷却用液体は、受熱部アウトレット１３１ｂを通過して放熱輸送管１３２内に流れ込む。本実施の形態では、放熱輸送管１３２は、実質的にその全体がＰＤＰ１１の表示面側からみてＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側であって、且つ、ＰＤＰ１１の周端部１１ａを構成する側端部及び上端部に沿って配置されている。具体的には、放熱輸送管１３２は、受熱部アウトレット１３１ｂからＰＤＰ１１の一方の側端部（図２中の右側端部）に向かって筐体１５（本実施の形態ではフロントカバー１６）の内壁面に達するまで延び、次に、フロントカバー１６の内壁面に接した状態で、図２における反時計回りに、ＰＤＰ１１の側端部に沿って鉛直方向上向き、さらにＰＤＰ１１の上端部及び他方の側端部（図２中の左側端部）に沿って延びる。放熱輸送管１３２は、ＰＤＰ１１の左側端部の下部分から、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも内側に再び入り、受熱部インレット１３１ａに向かって延びて受熱輸送管１３１と連結される。このようにして、一連の流路が形成されている。

放熱輸送管１３２を上記のように配置することにより、装置の薄型化により駆動時の温度上昇が激しいＰＤＰ１１の背面部分ではなく、この背面部分よりも低温である領域（ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側の領域）を利用して放熱が行われるので、良好な放熱特性が得られる。さらに、放熱輸送管１３２を上記のように配置すれば効率の良い放熱が可能となり、放熱輸送管１３２を長く設けなくても十分な放熱量を確保できるため、長い放熱輸送管１３２を配置するために装置の厚みを確保する必要もなくなり、薄型化が実現できる。

なお、本実施の形態では、実質的に放熱輸送管１３２の全体がＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されているが、放熱輸送管１３２の少なくとも一部がＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されていれば、本発明が目的としている効果的な放熱及び装置厚さ増大化の抑制を実現できる。

また、本発明の画像表示装置においては、放熱輸送管の少なくとも一部が表示デバイスの周端部よりも外側に配置されていればよいため、表示デバイスの周端部や筐体の内壁面に対する放熱輸送管の相対的な位置は、図１及び図２に示す位置に限定されない。しかし、放熱輸送管から筐体を介して画像表示装置外に効率よく熱を移動させるために、放熱輸送管と表示デバイスとの距離よりも、放熱輸送管と筐体との距離の方が小さくなるように、放熱輸送管を配置することが好ましい。すなわち、図７に示すように、表示デバイスであるＰＤＰ１１の周端部１１ａと放熱輸送管１３２との間の距離をＬ１とし、筐体１５の内壁面と放熱輸送管１３２との間の距離をＬ２と表した場合に、Ｌ１＞Ｌ２の関係が満たされることが好ましい。図１，２に示すように、本実施の形態では、放熱輸送管１３２を筐体１５を構成するフロントカバー１６に接触させて配置しているが、筐体１５から離間して配置されていてもよい。その場合は、放熱輸送管１３２とＰＤＰ１１の周端部１１ａとの距離よりも、放熱輸送管１３２と筐体１５との距離の方が小さくなるように、放熱輸送管１３２を配置することが好ましい。

さらに、より効率良く熱を移動させるために、本実施の形態における放熱輸送管１３２（図１及び図２参照）のように、放熱輸送管の少なくとも一部を筐体に熱的に接触させることがより好ましい。ここで、「放熱輸送管を筐体に熱的に接触させる」とは、放熱輸送管と筐体とを直接接触させる構造だけでなく、放熱輸送管と筐体とが熱伝導性部材を介して接触している構造も含まれる。

また、本発明の画像表示装置では、放熱輸送管の少なくとも一部が、表示デバイスの側端部よりも外側で、且つ、当該側端部に沿って配置されており、さらに、当該側端部に沿って配置されている放熱輸送管が、その内部で冷却用液体が鉛直方向上向きに輸送される部分を有していることが好ましい。熱は鉛直方向上側に上昇するため、画像表示装置においては下側が最も温度が低くなっている。したがって、放熱輸送管を上記のように形成することによって、受熱により高温となった冷却用液体は、比較的低温である鉛直方向下側の部分から、熱を雰囲気中及び筐体に効率良く移動させることができ、より高い放熱効果が得られる。なお、本実施の形態の画像表示装置１では、放熱輸送管１３２の一部が、ＰＤＰ１１の一方の側端部（図２中の右側端部）に沿って鉛直方向上向きに延びており、内部の冷却用液体が鉛直方向上向きに輸送されるので、高い放熱効果を実現できる。

冷却用液体には、例えば蒸留水や、フッ素系不活性液体（例えば、フロリナート（登録商標））等の液体を用いることができるが、一般的には、プロピレングリコール等の凍結防止剤を混合した液体が好適に用いられる。

輸送ポンプ１４は、輸送管１３の内部に冷却用液体を循環させる。本実施の形態では、図２中に示す循環方向１３４を実現するように、冷却用液体を循環させる。

筐体１５を構成するフロントカバー１６は、金属や樹脂で形成できるが、フロントカバー１６を介して放熱させることを考慮すると、金属によって形成されることが好ましい。フロントカバー１６は、表示面側から見て中央部が開口した矩形状の枠体である。フロントカバー１６は、前面フィルタ１８の周縁部を前方から覆うように構成されている。

筐体１５を構成するバックカバー１７は、例えば金属板をプレス成形することにより形成される。バックカバー１７は、ＰＤＰ１１の背面を覆うように配置されて、シャーシ１２に固定される。なお、図１及び図２では、放熱輸送管１３２の配置をわかりやすく示すために、シャーシ１２とバックカバー１７との取り付け構造を図示していない。なお、バックカバー１７は、回路基板１９を覆うように構成される。バックカバー１７は、通風孔（図示せず）を有しており、バックカバー１７の外部と内部とを空気の入れ替えが可能となっている。バックカバー１７は、導電性を有し、ＰＤＰ１１及び回路基板１９等から放射される電磁波を遮蔽する。

前面フィルタ１８は、ＰＤＰ１１の前面に配置される。前面フィルタ１８は、ガラス又はアクリル等の樹脂で構成された矩形状の透明基板と、透明基板上に形成された種々の機能フィルムとによって形成されている。機能フィルムとは、具体的に、反射防止フィルム、着色フィルム、ネオンカットフィルム、近赤外カットフィルム、導電性フィルム等である。

熱伝導シート２１は、ＰＤＰ１１の背面とシャーシ１２の前面との間に、ほぼパネル全面に渡って設けられる。熱伝導シート２１には、シリコーンゴム等の、熱伝導率が比較的高く、柔軟性を有する材料が一般的に用いられる。また、熱伝導シート２１は、その両面に粘着性を有しており、ＰＤＰ１１をシャーシ１２に保持する役割を果たす。

回路基板１９としては、例えば、画像表示をコントロールするためのＳＵＳ基板、ＳＣＡＮ基板及びデータコントロール基板と、映像を受信するためのチューナー基板と、映像を処理するためのデジタル信号基板と、電気回路及びデバイスに電力を供給するための電源回路基板とが挙げられる。

放熱板２０は、回路基板１９のバックカバー１７側に、回路基板１９と所定の間隔をおいて並行に保持され、回路基板１９上の実装部品であるコンデンサ、パワートランジスタ及びトランス等の高発熱部品と熱伝導シートを介して接触している。

次に、画像表示装置１の放熱動作について説明する。

ＰＤＰ１１で発生した熱は、熱伝導シート２１及びシャーシ１２を介して放熱板２０に伝えられ、回路基板１９で発生した熱も放熱板２０に伝えられる。これらの熱によって放熱板２０の温度は上昇する。冷却用液体は、放熱板２０のバックカバー１７側の表面に接触して配置された受熱輸送管１３１の内部を通過する間に、放熱板２０から熱を吸収する。

冷却用液体は、受熱輸送管１３１の入口部である受熱部インレット１３１ａでは低温であって、受熱輸送管１３１を通過する間に温度が上昇し、受熱輸送管１３１の出口部である受熱部アウトレット１３１ｂで最も高温となる。

高温となった冷却用液体は、受熱部アウトレット１３１ｂを通過して放熱輸送管１３２に入る。放熱輸送管１３２は、受熱部アウトレット１３１ｂからＰＤＰ１１と平行な面内に配置される。

高温の冷却用液体は、筐体１５を構成するフロントカバー１６の内壁面に接しながらＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されている放熱輸送管１３２の内部を通過する間に、熱を放射によって雰囲気へ放散すると共に、フロントカバー１６に伝達する。フロントカバー１６に伝達された熱は、フロントカバー１６内部で熱伝導によって拡散すると共に、フロントカバー１６の表面から放射によって雰囲気へ放散される。

上記のような熱の放散は、フロントカバー１６の側面全体という長い経路に渡って行われるため、多くの熱量を放散可能である。したがって、受熱部インレット１３１ａに到達時には、冷却用液体の温度は最も低温となる。

なお、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置される放熱輸送管１３２の経路が長い程、放熱量は大きくなる。そのため、画像表示装置１が大画面になる程、本発明の構成による放熱効果は大きくなる。

（実施の形態２）
実施の形態２では、画像表示装置としてプラズマディスプレイを例に挙げて、本発明の構成の別の例を説明する。

図３は、本実施の形態における画像表示装置２を、水平方向中央位置において、ＰＤＰ（表示デバイス）の表示面に対し垂直に切断した状態を示す断面図である。図４は、本実施の形態における画像表示装置２のバックカバーを取り除いた状態における背面図である。

本実施の形態の画像表示装置２は、輸送管の配置を除いて、実施の形態１の画像表示装置１と構成が同じである。そのため、本実施の形態では、輸送管以外の説明を省略する。

輸送管２３は、受熱輸送管２３１及び放熱輸送管２３２から構成されている。受熱輸送管２３１と放熱輸送管２３２は、受熱部インレット２３１ａ及び受熱部アウトレット２３１ｂで互いに連結されて、一連の流路を形成している。なお、本実施の形態における輸送管２３において、放熱輸送管２３２の配置以外は実施の形態１で説明した輸送管１３と同じであるため、ここでは放熱輸送管２３２の配置の特徴についてのみ説明する。

本実施の形態では、放熱輸送管２３２は、実質的にその全体がＰＤＰ１１の表示面側からみてＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されている。受熱部アウトレット２３１ｂと連結された放熱輸送管２３２は、ＰＤＰ１１の下端部からＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に延び、さらにＰＤＰ１１の下端部、一方の側端部、上端部及び他方の側端部に沿って、図４において反時計回りに冷却用液体が流れるように配置されている。具体的には、放熱輸送管２３２は、受熱部アウトレット２３１ｂからＰＤＰ１１の下端部に向かって延び、当該下端部からＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に出た後、ＰＤＰ１１の下端部に沿って筐体１５（本実施の形態ではフロントカバー１６）の一方の側内壁面（図４中の左側内壁面）に到達するまで延びた後、折り返して、筐体１５の下内壁面に接し且つ他方の側内壁面（図４中の右側内壁面）に到達するまで延び、そのままフロントカバー１６の右側内壁面、上内壁面、左側内壁面に接しながら反時計周りに延びている。放熱輸送管２３２は、ＰＤＰ１１の左側端部の下側から、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも内側に再び入り、受熱部インレット２３１ａに向かって延びて受熱輸送管２３１と連結される。このようにして、一連の流路が形成されている。

放熱輸送管２３２を上記のように配置することにより、実施の形態１の場合と同様に、装置の薄型化により駆動時の温度上昇が激しいＰＤＰ１１の背面部分ではなく、この背面部分よりも低温である領域（ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側の領域）を利用して放熱が行われるので、良好な放熱特性が得られる。さらに、放熱輸送管２３２を上記のように配置すれば効率の良い放熱が可能となり、放熱輸送管２３２を長く設けなくても十分な放熱量を確保できるため、長い放熱輸送管２３２を配置するために装置の厚みを確保する必要もなくなり、薄型化が実現できる。

本実施の形態のように、放熱輸送管２３２の少なくとも一部が、表示デバイスであるＰＤＰ１１の表示面側から見て、ＰＤＰ１１の下端部よりも下側であって、且つ、当該下端部に沿って配置されていることにより、比較的低温であるＰＤＰ１１の下部において効率良く放熱できる。また、ＰＤＰ１１の下部は比較的低温であるため、ユーザーが接触した際に危険となる温度まで上昇可能な温度幅が大きいので、安全面からも有効な放熱部分となる。さらに、下部の温度が上昇した場合でも、画像表示装置が据え置きで使用された場合に、画像表示装置の下部はユーザーが比較的触りにくい箇所である。このため、より高い安全性が得られる。

また、放熱輸送管２３２は、ＰＤＰ１１の表示面側から見て、内部の冷却用液体がＰＤＰ１１の下端部からＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に輸送されるように設けられているので、受熱によって高温になった冷却用液体を、比較的低温度のＰＤＰ１１の下部から効果的に放熱できる。

なお、本実施の形態では、実質的に放熱輸送管２３２の全体が、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されているが、放熱輸送管２３２の少なくとも一部がＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されていれば、本発明が目的としている効果的な放熱及び装置厚さ増大化の抑制を実現できる。

また、実施の形態１でも説明したように、本発明の画像表示装置では、放熱輸送管と表示デバイスの距離よりも、放熱輸送管と筐体との距離の方が小さくなるように、放熱輸送管を配置することが好ましい。本実施の形態では、放熱輸送管２３２を筐体１５を構成するフロントカバー１６に接触させて配置しているが、筐体１５から離間して配置されていてもよい。その場合は、放熱輸送管２３２とＰＤＰ１１の周端部１１ａとの距離よりも、放熱輸送管２３２と筐体１５との距離の方が小さくなるように、放熱輸送管２３２を配置することが好ましい。

また、本実施の形態の画像表示装置２では、放熱輸送管２３２の一部が、ＰＤＰ１１の一方の側端部（図４中の右側端部）に沿って鉛直方向上向きに延びており、内部の冷却用液体が鉛直方向上向きに輸送されるので、実施の形態１の場合と同様に、高い放熱効果が得られる。

本実施の形態の画像表示装置２の放熱動作について説明する。

実施の形態１と同様に、ＰＤＰ１１及び回路基板１９で発生した熱が受熱輸送管２３１内部の冷却用液体に伝えられて、高温となった冷却用液体が放熱輸送管２３２に入る。

放熱輸送管２３２は、受熱部アウトレット２３１ｂからＰＤＰ１１と平行な面内に配置される。受熱部アウトレット２３１ｂから放熱輸送管２３２に入った冷却用液体は、上記に説明したように配置された放熱輸送管２３２の内部を通過する間に、熱を放射によって雰囲気へ放散すると共に、フロントカバー１６に伝達する。フロントカバー１６に伝達された熱は、フロントカバー１６内部で熱伝導によって拡散すると共に、フロントカバー１６の表面から放射によって雰囲気へ放散される。

本実施の形態においては、高温となった冷却用液体が受熱部アウトレット２３１ｂから放熱輸送管２３２に流れた直後にフロントカバー１６の下内壁面に熱的に接触するように、放熱輸送管２３２が配置されている点が重要である。これは、熱は、鉛直上方に上昇するため、フロントカバー１６においては、下側の温度が最も低くなっているためである。また、フロントカバー１６の下側は、上側及び側面と比較するとユーザーが接触する可能性が最も低いため、安全性の面からも有効な放熱部位となる。

なお、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置される放熱輸送管２３２の経路が長い程、放熱量は大きくなる。そのため、画像表示装置２が大画面になる程、本発明の構成による放熱効果は大きくなる。

（実施の形態３）
実施の形態３では、画像表示装置としてプラズマディスプレイを例に挙げて、本発明の構成のさらに別の例を説明する。

図５は、本実施の形態における画像表示装置３を、水平方向中央位置において、ＰＤＰ（表示デバイス）の表示面に対し垂直に切断した状態を示す断面図である。図６は、本実施の形態における画像表示装置３のバックカバーを取り除いた状態における背面図である。

本実施の形態の画像表示装置３は、輸送管の配置を除いて、実施の形態１の画像表示装置１と構成が同じである。そのため、本実施の形態では、輸送管以外の説明を省略する。

輸送管３３は、受熱輸送管３３１及び放熱輸送管３３２から構成されている。受熱輸送管３３１と放熱輸送管３３２は、受熱部インレット３３１ａ及び受熱部アウトレット３３１ｂで互いに連結されて、一連の流路を形成している。なお、本実施の形態における輸送管３３において、放熱輸送管３３２の配置以外は実施の形態１で説明した輸送管１３と同じであるため、ここでは放熱輸送管３３２の配置の特徴についてのみ説明する。

本実施の形態では、放熱輸送管３３２は、実質的にその全体がＰＤＰ１１の表示面側からみてＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置されている。放熱輸送管３３２は、ＰＤＰ１１の表示面側から見て、奥行き方向に複数列（本実施の形態では３列）で配置されており、放熱輸送管３３２の複数列で配置された部分では、内部の冷却用液体が、より奥側（背面側）に配置された放熱輸送管からより手前（前面側）に配置された放熱輸送管に輸送される。

最も奥側に配置された放熱輸送管３３２ａは、受熱部アウトレット３３１ｂと連結されており、受熱部アウトレット３３１ｂからＰＤＰ１１の下端部に向かって延び、当該下端部からＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に出た後、ＰＤＰ１１の下端部に沿って筐体１５（本実施の形態ではフロントカバー１６）の一方の側内壁面（図６中の左側内壁面）に到達するまで延びた後、折り返して、フロントカバー１６の下内壁面に接し且つ他方の側内壁面（図６中の右側内壁面）に到達するまで延び、そのままフロントカバー１６の右側内壁面、上内壁面、左側内壁面、さらに再び下内壁面に接しながら反時計周りに延び、そのまま連続してさらに２回転、フロントカバー１６のバックカバー１７側（奥側）からＰＤＰ１１側（手前側）に向かって延びることによって、より手前側に放熱輸送管３３２ｂ及び３３２ｃが配置される。最も手前側に配置される放熱輸送管３３２ｃは、ＰＤＰ１１の左側端部の下部分から、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも内側に再び入り、受熱部インレット３３１ａに向かって延びて受熱輸送管３３１と連結される。このようにして、一連の流路が形成されている。

放熱輸送管３３２を上記のように配置することにより、実施の形態１の場合と同様に、装置の薄型化により駆動時の温度上昇が激しいＰＤＰ１１の背面部分ではなく、この背面部分よりも低温である領域（ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側の領域）を利用して放熱が行われるので、良好な放熱特性が得られる。さらに、ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側の領域を利用して放熱輸送管３３２を配置することにより、放熱輸送管３３２の巻き付け回数を多くして放熱輸送管３３２の経路を長くしても、装置の厚みを増加させることなく、薄型化を実現できる。

また、実施の形態１でも説明したように、本発明の画像表示装置では、放熱輸送管と表示デバイスの距離よりも、放熱輸送管と筐体との距離の方が小さくなるように、放熱輸送管を配置することが好ましい。本実施の形態では、放熱輸送管２３２を筐体１５を構成するフロントカバー１６に接触させて配置しているが、筐体１５から離間して配置されていてもよい。その場合は、放熱輸送管２３２とＰＤＰ１１の周端部１１ａとの距離よりも、放熱輸送管２３２と筐体１５との距離の方が小さくなるように、放熱輸送管２３２を配置することが好ましい。

次に、本実施の形態の画像表示装置３の放熱動作について説明する。

実施の形態１と同様に、ＰＤＰ１１及び回路基板１９で発生した熱が受熱輸送管３３１内部の冷却用液体に伝えられて、高温となった冷却用液体が放熱輸送管３３２ａに入る。

放熱輸送管３３２ａは、受熱部アウトレット３３１ｂからＰＤＰ１１と平行な面内に配置される。受熱部アウトレット３３１ｂから放熱輸送管３３２ａに入った冷却用液体は、上記に説明したように配置された放熱輸送管３３２ａ〜３３２ｃの内部を通過する間に、熱を放熱によって雰囲気へ放散すると共に、フロントカバー１６に伝達する。フロントカバー１６に伝達された熱は、フロントカバー１６内部で熱伝導によって拡散すると共に、フロントカバー１６の表面から放熱によって雰囲気へ放散される。

本実施の形態の画像表示装置３では、フロントカバー１６の側面全体という長い経路を３回転に渡って放熱に利用するため、多くの熱量を放散可能である。したがって、受熱部インレット３３１ａに到達時は、冷却用液体の温度が最も低温となる。

ＰＤＰ１１の周端部１１ａよりも外側に配置される放熱輸送管３３２の経路が長い程放熱量は大きくなる。そのため、画像表示装置３が大画面になる程、放熱効果は大きくなる。また、放熱輸送管３３２のフロントカバー１６内壁面への巻付け回数が多くなる程、放熱量及び温度が均等化されるため、スポット的に高温となる部分の発生を抑制することが可能となる。

また、本実施の形態では、実施の形態２の場合と同様に、高温となった冷却用液体が受熱部アウトレット３３１ｂから放熱輸送管３３２ａに流れた直後に、フロントカバー１６の下側内壁面に熱的に接触するような構造となっている。そのため、実施の形態２の場合と同様に、放熱効率の面及び安全性の面で良好な効果が得られる。

（その他の実施の形態）
なお、実施の形態１〜３では、輸送管をＰＤＰの周りに反時計周りに配置しているが、この方向に限定するものではなく、時計回りに配置してもよい。

また、フロントカバーからの放熱を促進する目的で、フロントカバーにさらに放熱フィン形状を設けてもよい。特に、フロントカバー外周に設けると最も大きな効果が得られる。

上記の各実施の形態では、ファンを用いない通風孔を通して自然対流のみで画像表示装置の内部を冷却させる構造について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファンを用いてバックカバーの内部の空気を排出する構造であっても、同様の効果が得られる。

上記の各実施の形態では、表示デバイスとしてＰＤＰを例に挙げて説明したが、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ等にも適用できる。

また、上記の各実施の形態において用いた具体的な数値等は、単に一例を挙げたに過ぎず、表示デバイスの特性や画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが可能である。

（実施の形態の特徴）
実施の形態の特徴を以下に列挙する。なお、実施の形態の特徴は以下に限定されるものではない。

（１）
本実施の形態における画像表示装置は、
画像を表示する表示デバイスと、
前記表示デバイスと熱的に接触して配置され、且つ、内部が冷却用液体で満たされている受熱輸送管と、
前記受熱輸送管と連続し、且つ、内部が前記冷却用液体で満たされている放熱輸送管と、
前記受熱輸送管及び前記放熱輸送管の内部に前記冷却用液体を循環させる輸送ポンプと、を備えており、
前記放熱輸送管の少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの周端部よりも外側であって、且つ、前記周端部に沿って配置されている。

（２）
前記画像表示装置は、前記表示デバイス、前記受熱輸送管及び前記放熱輸送管を収めた筐体をさらに備え、
前記放熱輸送管の前記少なくとも一部は、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記周端部と前記筐体の内側面との間に配置されており、
前記表示デバイスの前記周端部と前記放熱輸送管との間の距離をＬ１とし、前記筐体の前記内側面と前記放熱輸送管との間の距離をＬ２と表した場合に、Ｌ１＞Ｌ２の関係が満たされる。

（３）
前記放熱輸送管の前記少なくとも一部は、前記筐体に熱的に接触している。

（４）
前記表示デバイスの前記周端部は、上端部、下端部及び側端部によって構成されており、
前記放熱輸送管の前記少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記側端部よりも外側であって、且つ、前記側端部に沿って配置されており、
前記側端部に沿って配置されている前記放熱輸送管は、内部の前記冷却用液体が鉛直方向上向きに輸送される部分を有する。

（５）
前記表示デバイスの前記周端部は、上端部、下端部及び側端部によって構成されており、
前記放熱輸送管の前記少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記下端部よりも下側であって、且つ、前記下端部に沿って配置されている。

（６）
前記放熱輸送管は、前記表示デバイスの表示面側から見て、内部の前記冷却用液体が前記表示デバイスの前記下端部から前記表示デバイスの外側に輸送されるように設けられている。

（７）
前記放熱輸送管の前記少なくとも一部は、前記表示デバイスの表示面側から見て、奥行き方向に複数列で配置されており、
前記放熱輸送管の複数列で配置された部分では、内部の前記冷却用液体が、より奥側に配置された放熱輸送管からより手前に配置された放熱輸送管に輸送される。

（８）
実質的に前記放熱輸送管の全体が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの周端部よりも外側であって、且つ、前記周端部に沿って配置されている。

上述の実施の形態は本発明の一例である。本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

本発明にかかる画像表示装置は、効果的に表示デバイス（例えばＰＤＰ）の温度を低減可能であるという効果を有し、薄型大画面の画像表示装置等として有用である。

本発明の実施の形態１に係る画像表示装置において、水平方向中央位置で、表示デバイスの表示面に対し垂直に切断した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る画像表示装置の背面図である。 本発明の実施の形態２に係る画像表示装置において、水平方向中央位置で、表示デバイスの表示面に対し垂直に切断した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る画像表示装置の背面図である。 本発明の実施の形態３に係る画像表示装置において、水平方向中央位置で、表示デバイスの表示面に対し垂直に切断した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る画像表示装置の背面図である。 放熱輸送管とＰＤＰの周端部との距離と、放熱輸送管と筐体の内壁との距離との関係を説明するための図である。 従来の画像表示装置の放熱構造を示すための断面図である。

符号の説明

１，２，３ 画像表示装置
１１ プラズマディスプレイパネル（表示デバイス）
１１ａ 表示デバイスの周端部
１２ シャーシ
１３，２３，３３ 輸送管
１３１，２３１，３３１ 受熱輸送管
１３２，２３２，３３２，３３２ａ，３３２ｂ，３３２ｃ 放熱輸送管
１４ 輸送ポンプ
１５ 筐体
１６ フロントカバー
１７ バックカバー
１８ 前面フィルタ
１９ 回路基板
２０ 放熱板
２１ 熱伝導シート

Claims (8)

1. 画像を表示する表示デバイスと、
   前記表示デバイスと熱的に接触して配置され、且つ、内部が冷却用液体で満たされている受熱輸送管と、
   前記受熱輸送管と連続し、且つ、内部が前記冷却用液体で満たされている放熱輸送管と、
   前記受熱輸送管及び前記放熱輸送管の内部に前記冷却用液体を循環させる輸送ポンプと、を備えており、
   前記放熱輸送管の少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの周端部よりも外側であって、且つ、前記周端部に沿って配置されている、画像表示装置。
2. 前記表示デバイス、前記受熱輸送管及び前記放熱輸送管を収めた筐体をさらに備え、
   前記放熱輸送管の前記少なくとも一部は、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記周端部と前記筐体の内壁面との間に配置されており、
   前記表示デバイスの前記周端部と前記放熱輸送管との間の距離をＬ１とし、前記筐体の前記内壁面と前記放熱輸送管との間の距離をＬ２と表した場合に、Ｌ１＞Ｌ２の関係が満たされる、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記放熱輸送管の前記少なくとも一部が、前記筐体に熱的に接触している、請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記表示デバイスの前記周端部は、上端部、下端部及び側端部によって構成されており、
   前記放熱輸送管の前記少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記側端部よりも外側であって、且つ、前記側端部に沿って配置されており、
   前記側端部に沿って配置されている前記放熱輸送管は、内部の前記冷却用液体が鉛直方向上向きに輸送される部分を有する、請求項１〜３の何れか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記表示デバイスの前記周端部は、上端部、下端部及び側端部によって構成されており、
   前記放熱輸送管の前記少なくとも一部が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記下端部よりも下側であって、且つ、前記下端部に沿って配置されている、請求項１〜４の何れか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記放熱輸送管は、前記表示デバイスの表示面側から見て、内部の前記冷却用液体が前記表示デバイスの前記下端部から前記表示デバイスの外側に輸送されるように設けられている、請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記放熱輸送管の前記少なくとも一部は、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの前記周端部よりも外側において奥行き方向に複数列で配置されており、
   前記放熱輸送管の複数列で配置された部分では、内部の前記冷却用液体が、より奥側に配置された放熱輸送管からより手前に配置された放熱輸送管に輸送される、請求項１〜６の何れか１項に記載の画像表示装置。
8. 実質的に前記放熱輸送管の全体が、前記表示デバイスの表示面側から見て、前記表示デバイスの周端部よりも外側であって、且つ、前記周端部に沿って配置されている、請求項１〜７の何れか１項に記載の画像表示装置。

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