JP2010181660A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】例えば、プラズマディスプレイ，液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ等の平面型の画像表示装置において、ファンの騒音の増加を伴わず、薄型化した画像表示装置の表示パネルや各種基板，画像表示素子の冷却効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するために、少なくとも、吸気口と吹出口とを有し、表示パネル，前面側カバー及び背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、吹出口が表示駆動基板及び電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンと、吸気口側の空間と吹出口側の空間に仕切る遮蔽壁とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示装置に係り、特にプラズマディスプレイ，液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ等の表示パネルや各種基板，画像処理用の電子部品の冷却に関する。

プラズマディスプレイ等の大型平面画像表示装置では、画像の高輝度・高精細化が求められており、それに伴い画像処理用の電子部品数が増加し、さらに表示パネルの発熱と各種基板等の発熱が増加しており、これら発熱部品の冷却が課題となっている。

特開２００５−２３５８４３号公報には、背面カバーの天井部に排気用のファンを斜めに設置し、表示パネルと各種基板の排熱を排出して冷却を行う構成が開示されている。

特開２００１−２２２８１号公報には、基板の回路部品実装側面を表示パネル側に設置し表示パネルと各種基板の冷却を行う構成が開示されている。

特開２００５−２３５８４３号公報 特開２００１−０２２２８１号公報

近年の画像表示装置においては、画像の高輝度・高精細化と合わせて、薄型化の需要が高まっている。特に、壁にかけて視聴するいわゆる壁掛け設置をより容易にするとともに、デザイン性を高めて実現するため、既存の薄型の画像表示装置よりも、さらに薄型化及び軽量化を実現する必要がある。

画像表示装置を薄型化するには、奥行き寸法の大半を占める背面側の空間の厚さを薄型化する必要がある。この背面側の薄型化では、実装される各種基板や部材を薄型化することとあわせて、各種基板と表示パネルを支持するシャーシとの間隔距離及び各種基板と背面側カバーとの間隔距離も小さくする必要がある。

このようにした場合、各種基板とシャーシとの間隔距離，隙間部位での空気の対流が少なくなり、シャーシを介した表示パネルの放熱が、当該部分で低下するという問題がある。さらに、基板とシャーシとの間隔距離を小さくするため、基板とシャーシに実装される回路部品との間の絶縁のために必要とされる絶縁距離が確保できなくなる場合が生じる。この場合には基板とシャーシとの間に新たに絶縁部材を実装する必要が生じる。絶縁部材として板状の絶縁板をシャーシに設置する構成が構造上簡易である。しかし、熱伝導率が０.１〜１（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度の絶縁板は、熱伝導率が３０〜２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度の鉄合金やアルミ合金等の金属部材で作られることの多いシャーシの熱伝導率に比べて大幅に低い。このため、表示パネルからの熱をシャーシを介して画像表示装置内部の空気に放散する熱の流れをシャーシ上の絶縁板が妨げることとなり、絶縁板の設置部においてシャーシを介した表示パネルの放熱効率がさらに低下するという問題がある。

また、従来の画像表示装置では、特開２００５−２３５８４３号公報に開示されているように、比較的大型の軸流ファンを背面側バックカバーの上部に設置して装置内の送風を促進して冷却する構成とする場合が多い。しかし、画像表示装置の全体奥行き寸法を従来の１００mm程度から例えば３５mm程度に薄型化する場合、軸流ファンの吸気面がシャーシに１０mm程度に近接し、排気面も背面側カバーに数mmに近接することになる。このため、吸気面と排気面がともに障害物に近接することとなり、送風抵抗が増大して風量が大幅に減少し、表示パネルの冷却効率が低下するという問題がある。軸流ファンの回転数を上げれば、風量は増加するが、ファン騒音が増加するという問題がある。

したがって、ファン騒音の増加を伴わず、薄型化した画像表示装置の表示パネルや各種基板，画像表示素子を冷却する構造が求められている。本発明では、薄型化した画像表示装置の表示パネルや各種基板，画像表示素子等の冷却効率を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するために、表示パネルと、前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、前記表示パネルの前面側に設けられた前面側カバーと、前記表示パネルの背面側に設けられ、上部と下部に開口が設けられた背面側カバーと、前記表示パネルの下端部に接続された画像表示素子と、前記表示パネルの左端部と右端部に接続され、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた表示駆動基板と、前記表示駆動基板と前記画像表示素子に駆動電力を供給するとともに、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた電源基板と、吸気口と吹出口とを有し、前記表示パネル，前記前面側カバー及び前記背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、前記吹出口が前記表示駆動基板及び前記電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンと、前記吸気口側の空間と前記吹出口側の空間に仕切る遮蔽壁とを備える。

さらに、前記遠心ファンの吹出口は、前記表示駆動基板及び前記電源基板よりも下側に設けられる。

さらに、前記画像表示素子に接続された第１の放熱器を備え、前記遠心ファンの吹出口は、前記第１の放熱器よりも上側に設けられる。

また、表示パネルと、前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、前記表示パネルの前面側に設けられた前面側カバーと、前記表示パネルの背面側に設けられ、上部と下部に開口が設けられた背面側カバーと、前記表示パネルの下端部に接続された画像表示素子と、前記表示パネルの左端部と右端部に接続され、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた表示駆動基板と、前記表示駆動基板と前記画像表示素子に駆動電力を供給するとともに、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた電源基板と、吸気口と吹出口とを有し、前記表示パネル，前記前面側カバー及び前記背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、前記吹出口が前記表示駆動基板及び電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンと、前記吹出口から前記表示駆動基板又は前記電源基板に向かって延びるダクトとを備える。

さらに、前記遠心ファンの吹出口は、前記表示駆動基板及び前記電源基板よりも下側に設けられる。

さらに、前記画像表示素子に接続された第１の放熱器を備え、前記遠心ファンの吹出口は、前記第１の放熱器よりも上側に設けられる。

さらに、前記下部の開口の上側位置は、前記遠心ファンよりも下側であるとともに、前記第１の放熱器の上側位置より高くても５mm以内に設けられ、前記下部の開口の下側位置は、前記第１の放熱器の中間位置よりも下側に設けられる。

また、表示パネルと、前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、前記表示パネルの前面側に設けられた前面側カバーと、前記表示パネルの背面側に設けられ、上部と下部に開口が設けられた背面側カバーと、前記表示パネルの下端部に接続された画像表示素子と、前記表示パネルの左端部と右端部に接続され、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた表示駆動基板と、前記表示駆動基板と前記画像表示素子に駆動電力を供給するとともに、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた電源基板と、吸気口と吹出口とを有し、前記表示パネル，前記前面側カバー及び前記背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、前記吹出口が前記表示駆動基板及び前記電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンとを備え、前記表示駆動基板及び前記電源基板に設けられた前記回路基板は、前記吹出口の左端部と右端部とで囲まれて形成された領域の外に設けられる。

また、前記表示駆動基板と前記シャーシとの間、前記電源基板と前記シャーシとの間の少なくとも何れかに設けられた遮蔽板を備える。

本発明によれば、薄型化した画像表示装置において、発熱部品である表示パネルや表示駆動基板，画像表示素子等の冷却効率を向上させることが可能となる。

実施例１の画像表示装置の要部背面側透視図である。 図１のＡ−Ａ断面を側面から見た図である。 図１の背面側外観図である。 図２の背面側カバーを筐体内部から見た図である。 図２のＢ−Ｂ断面を背面側から見た図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 従来構造での図１でのＡ−Ａ断面に相当する断面図である。 従来構造での画像表示装置の背面図である。 従来構造での表示パネル前面温度分布図である。 遠心ファンの断面図である。 図１０のＤ−Ｄ断面で見た多翼ファンを示す図である。 図１０のＤ−Ｄ断面で見たターボファンを示す図である。 別の遠心ファンの断面図である。 実施例１の構造の表示パネル前面温度分布図である。 実施例２の画像表示装置の要部背面側透視図である。 図１５のＦ−Ｆ断面を側面から見た図である。 実施例３の画像表示装置の要部背面側透視図である。 図１７のＨ−Ｈ断面を側面から見た図である。 実施例４の画像表示装置の断面図である。 実施例１の画像表示装置の要部背面側透視図である。 実施例２の画像表示装置の要部背面側透視図である。 図２１のＡ−Ａ断面を側面から見た図である。 実施例３の画像表示装置の要部背面側透視図である。 図２３のＣ−Ｃ断面を上方向から見た図である。 実施例４の画像表示装置の要部背面側透視図である。 図２５のＣ−Ｃ断面を上方向から見た図である。

以下、図面を用いて、実施例１を説明する。図１は、実施例１の画像表示装置の要部背面側透視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面を側面から見た図である。図３は、図１の背面側外観図である。図４は、図２の背面側カバーを筐体内部から見た図である。図５は、図２のＢ−Ｂ断面を背面側から見た図である。図６は、図５のＣ−Ｃ断面図である。図７は、従来構造での図１でのＡ−Ａ断面に相当する図である。図８は、従来構造での画像表示装置の背面図である。図９は、従来構造での表示パネル前面温度分布図である。図１０は、遠心ファンの断面図である。図１１は、図１０のＤ−Ｄ断面で見た多翼ファンを示す図である。図１２は、図１０のＤ−Ｄ断面で見たターボファンを示す図である。図１３は、別の遠心ファンの断面図である。図２０は、実施例１の画像表示装置の別の要部背面側透視図である。

図１〜図１３，図２０において、１は表示パネル、２は表示駆動基板、３はフレキシブルケーブル、４はシャーシ、５は固定基板、６は画像表示素子、６ａは表示パネル１の上端部に設置された画像表示素子、７は画像表示素子６の第１の放熱器、８は電源基板、９はケーブル、１０は制御ユニット、１１はファン、１２は前面側カバー（表示面側カバー）、１３は背面側カバー（非表示面側カバー）、１４は据付具、１５は背面側カバー１３の開口部、１５ａは上部開口、１５ｂは下部開口、１５ｃは底部開口、１５ｄは中部開口、１６は第１の絶縁板、１７は第２の絶縁板、１８は回路部品、１９は軸流ファン、２０はケース、２１はモータ、２２は羽根車、２３は吸気口、２４は吹出口、２５は遮蔽壁である。以下、同一機能のものには同一符号を記して説明を省略する。

画像表示装置は、図２の表示パネル１に画像を表示する面が前面側（表示面側）にあたり、表示パネル１の裏側の表示駆動基板２等が設置される面が背面側（非表示面側）となる。以下、説明の都合上、左右方向については前面側から画像表示装置を見た際の向きで定義し、上下は図２に示すように画像表示装置を設置した状態での上下として定義する。

図１に示すように、表示パネル１の端部にはフレキシブルケーブル３が、画像信号と駆動電力を供給するために設けられている。フレキシブルケーブル３は、表示パネル１の左右端面と下端面に設けられる場合が多い。図１では、左側端面にフレキシブルケーブル３ａ、右側端面にフレキシブルケーブル３ｂ、下側端面にフレキシブルケーブル３ｃを設けた場合を示す。フレキシブルケーブル３ａ，３ｂ，３ｃは、Ｕ字状に折り返した状態で、表示パネル１の背面に接合されているシャーシ４に設置された表示駆動基板２ａ，２ｂ，固定基板５にそれぞれ接続されている。フレキシブルケーブル３は、表示パネル１の縦，横全ての画素に画像信号と電力を分配して送るため、表示パネル１の側面と下面の大部分を覆うように設置される。下側端面フレキシブルケーブル３ｃには、画像表示素子６が複数個設けられる。画像表示素子６は、表示画像によっては発熱が大きくなる場合があるため、第１の放熱器７を接合して冷却する。表示パネル下端側の画像表示素子６と表示駆動基板２ａ，２ｂには、ケーブル９を介して、図示しない外部電源からの電力を電圧調整等する電源基板８から電力が供給され、制御ユニット１０から入力された画像信号が供給される。図１には、電源基板が単独の基板とされている例を示したが、複数の基板からなる電源基板を用いてもよい。表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８上には、回路部品１８が実装されている。図５に示されているように、表示駆動基板２ａ上には、ＩＣ１８ａ，第２の放熱器１８ｂ，コンデンサ１８ｃ，コイル１８ｄが実装されている。また、表示駆動基板２ｂ上には、ＩＣ１８ｅ，１８ｆ，第２の放熱器１８ｇ，１８ｈ，コンデンサ１８ｉ，コイル１８ｊが実装されている。また、電源基板８上には、ＩＣ１８ｋ，第２の放熱器１８ｌ，トランス１８ｍ，コンデンサ１８ｎ，コイル１８ｏが実装されている。基板上の第２の放熱器１８ｂ，１８ｇ，１８ｈ，１８ｌは、例えば、平板形状のもの、又は、図６の断面図で示すように櫛歯形状のものを用いて、熱を放熱する面積を拡大し、放熱特性を向上したものを用いても良い。

筐体内には、上記したものの他にファン１１等が収納される。図１では、表示駆動基板２ａの下側に１個のファン１１ａ，表示駆動基板２ｂの下側に１個のファン１１ｂ，電源基板８の下側に２個のファン１１ｃ，１１ｄを搭載した場合を示す。表示駆動基板２ａ，２ｂや電源基板８の下側のファン１１の個数は、各基板部で図１に示すよりも増えても良い。あるいは、各基板部によっては、例えば、ファン１１ａに相当するファンを設置しなくてもよい。ファン１１としては、遠心ファンを用いる。ここで、遠心ファンは、多翼ファン又はターボファンを使用する。遠心ファン１１は、図１０に示すように、ケース２０，モータ２１，モータ２１と一体部品の羽根車２２と備え、吸気口２３から吸気した空気を羽根車２２の回転による遠心作用を活用して、吸気面と垂直方向の吹出口２４から吹き出す。多翼ファンは、図１１に示すように、羽根車２２を形成する多数枚の羽根４０の外周での傾きが羽根車２２の回転方向を向いて形成される。ターボファンは、図１２に示すように、羽根車２２を形成する多数枚の羽根４０の外周での傾きが羽根車２２の回転方向と逆方向で形成される。図１０では遠心ファン１１の吸気口２３が１個の場合を示したが、図１３に示すように、吸気口２３が２３ａ，２３ｂの両面に設けられていても良い。

図２に示すように、画像表示装置の筐体は、表示パネル１と各機器を前面側カバー１２，背面側カバー１３とで外側から囲って、据付具１４を実装している。背面側カバー１３には、複数個の開口部１５が設けられている。図２，図３に示すように、上部開口１５ａ，下部開口１５ｂ，底部開口１５ｃが設けられている。開口部１５は、図示しないが、多孔板やスリット，メッシュ等で形成されている。図３に破線で示しているのは、筐体内部のファン１１の設置位置である。

さらに、図１，図２に示すように、表示駆動基板２ａ，２ｂと電源基板８が設置されている。表示駆動基板２ａ，２ｂ及び電源基板８と対向する箇所のシャーシ４の表面上には、電気的な絶縁性を有する素材でできた第１の絶縁板１６が設けられる。この第１の絶縁板は、表示駆動基板２ａに対して１６ａ，表示駆動基板２ｂに対して１６ｂ，電源基板８に対して１６ｃとして設けられる。また、図１，図４に示すように、表示駆動基板２ａ，２ｂと電源基板８と対向する箇所の背面側カバー１３の表面上には電気的な絶縁性を有する素材でできた第２の絶縁板１７が設けられる。この第２の絶縁板は、表示駆動基板２ａに対して１７ａ、表示駆動基板２ｂに対して１７ｂ、電源基板８に対して１７ｃとして設けられる。図４の第２の絶縁板１７ａ，１７ｂ，１７ｃ上に示された破線は、表示駆動基板２ａ，２ｂ及び電源基板８の位置を示すものである。第２の絶縁板１７ａ，１７ｂ，１７ｃの各々は、対応する表示駆動基板２ａ，２ｂ及び電源基板８の面積と同程度又はこれらの基板より大きい面積で設置される。

ここで、図７，図８に従来構造の画像表示装置を示す。従来構造は、奥行き寸法Ｄが１００mm程度の構造である。従来構造は、回路部品１８を実装した表示駆動基板２ａ等の基板をシャーシ４から距離Ｌ１が１０〜１５mm程度の距離で実装する。従来構造は、回路部品１８のうちで最も背面側カバー１３に近接する部品と背面側カバー１３との距離Ｌ２が１０〜１５mm程度である。従来構造は、表示パネル１の下端部に、画像表示素子６と第１の放熱器７とを備えている。また、表示パネル上端部にも別の画像表示素子６ａを備えており、フレキシブルケーブル３ｄを介して、上下両側から表示画像の制御を行う。このため、画像表示素子６，６ａの発熱が増加した場合においても、熱源が表示パネル１の上下端に分散されるため、温度の上昇を抑えやすい。また、図７に示すように、２０mm程度の厚さの軸流ファン１９ａ，１９ｂ，１９ｃを実装した場合においても、奥行き寸法が１００mm程度あり、シャーシ４との距離Ｌ３を３０〜５０mmに確保できる。このため、大風量を得やすい軸流ファンの特性を生かして、比較的大きなファンの風量を得ることができる。図７，図８に示すように、表示駆動基板２及び電源基板８の周辺に、外径Ｌ４が６０mm程度の軸流ファン１９ｄ，１９ｅを設置して、これらの基板を局所的に追加して冷却してもよい。また、図７，図８に示すように、背面側カバー１３の中部にも開口１５ｄを設けることで筐体内部の風の送風を促進している。表示パネル１上部では、表示パネル１や表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８等の発熱が、自然対流により上昇して集積されるため、温度が上昇しやすい。しかし、大型の大風量軸流ファン１９ａ，１９ｂ，１９ｃを搭載し、背面側カバー１３の中部開口１５ｄや下部開口１５ｂを大型化して吸気しやすくすることにより、画像表示素子６ａや表示パネル１は、上限温度以下としている。

ところが、筐体奥行き寸法Ｄを例えば３５mm程度まで薄型化した場合には、発明者らが検討した結果、図７の構成では基板上の各種回路部品１８を薄型の部品に交換する等して表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８を薄型化しても、シャーシ４と表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８との距離Ｌ１を５mm程度まで小さくする必要が生じる。また、背面側カバー１３と表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８上の回路部品１８との距離Ｌ２を５mm程度まで小さくする必要が生じる。表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８とシャーシ４，背面側カバー１３との距離が５mm程度まで小さくなると、電気的保安の観点から両者の間の狭くなった隙間に、さらに絶縁板を挿入する必要が生じる。

シャーシ４と表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８との距離Ｌ１を５mm程度まで小さくした場合には、表示パネル前面側の温度分布は、実験結果を模式的に示した図９のようになる。特に、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８がシャーシ４に設置される箇所では、表示パネルの温度が局所的に上昇する。この原因は、これらの基板とシャーシ４との距離Ｌ１が小さくなったためである。この隙間（Ｌ１）の空間への送風が著しく減少することで、シャーシ４から空気側への対流熱伝達が従来構造に対して大幅に減少し、放熱されにくくなる。発明者らが検討した結果によると、間隔距離Ｌ１を約１０mm以上とした場合には、基板設置箇所に該当する表示パネル１の温度上昇は大幅に減少することを実験により確認した。また、図１に示すように、電気的保安の観点から表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８が対向する箇所のシャーシ４の表面上に、第１の絶縁板１６ａ，１６ｂ，１６ｃを設置する。この第１の絶縁板１６に、樹脂材等で形成され熱伝導率が０.１〜１（Ｗ／ｍ・Ｋ）程度と低い絶縁板を用いる。この第１の絶縁板１６は、金属製で熱伝導率が３０〜２００（Ｗ／ｍ・Ｋ）のシャーシ４よりも、熱伝導率が大幅に小さい。このため、第１の絶縁板１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設置された箇所のシャーシ４の表面上で、熱的な抵抗となり、第１の絶縁板１６が設置されない箇所と比べて断熱作用をもたらし、温度上昇を生じる。発明者らが実験で測定した結果、第１の絶縁板１６をシャーシ４に設置することで、設置箇所に相当する表示パネル１の温度は約２℃上昇する。

さらに、図７に示す従来構造では、大風量を得やすい大型の軸流ファン１９ａ，１９ｂ，１９ｃを実装することが容易であった。しかし、これらのファンは、厚さが２０mm程度ある。このため、筐体奥行き寸法Ｄを例えば３５mm程度まで薄型化した場合、ファン吸気面とシャーシ４との距離Ｌ３は、１０〜１５mm程度しか確保できなくなる。したがって、ファン１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、吸気側での送風の抵抗が大幅に増加し、風の送風が悪くなるため、吸い込める風の風量が減少することになる。発明者らが実験で測定した結果、間隔距離Ｌ３が２０mm以下にまで小さい場合には、従来構造に対してファン１９の風量が大幅に減少することを確認した。また、従来構造では、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８の周囲に設置された小型の軸流ファン１９ｄ，１９ｅについては、外径Ｌ４が６０mm程度のものを使用して風量を得ていた。しかし、筐体奥行き寸法Ｄを例えば３５mm程度まで薄型化した場合には、外径Ｌ４が２０mm程度のファンしか搭載できなくなり、風量が大幅に減少するとともに、回転数を増加して風量を得ようとするとファンの騒音が急増するという課題がある。

ここで、図２，図６に示すように、実施例１においては、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８上の回路部品１８は、シャーシ４に対向する方向に実装されている。遠心ファン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、吹出口を上方向とし、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８の下側に設置される。この遠心ファン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを用いて、シャーシ４と表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８とが対向する隙間に、風を送風する。

遠心ファン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの主たる吸気面と背面側カバー１３との間隔距離Ｌ５は、１０〜１５mm程度となる。遠心ファン１１を用いる場合には、軸流ファンほど吸気面と障害物との間隔距離が風量に顕著な影響を及ぼさないため、適切な風量を確保することができる。また、従来構造の軸流ファンでは、図７に示すように吹出口に近接して上部開口５ａの多孔板が設置され、送風の抵抗となり風量の低下を招いていた。しかし、遠心ファンは、ファンの内部で吸気口と吹出口の方向が略９０゜曲がるため、吹出口がシャーシ４に直接衝突することなく、シャーシ４の上方向に沿って、風を送風する。このため、吹出口側の送風の抵抗が減少し、冷却に必要な風量の確保が容易となる。

また、図７に示す従来構造を薄型化した場合には、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８とシャーシ４との間隔距離Ｌ１が５mmとなって風の送風が困難になる。これに対して、実施例１では、図２に示すように、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８の回路部品１８をシャーシ４と対応する方向に実装している。この構造により、シャーシ４と基板２，８との距離Ｌ１を１５〜２０mm程度まで大きくすることができる。これとともに、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８の下側から、遠心ファン１１で上方向に強制的に風を送風することで、シャーシ４を介した表示パネル１と回路部品１８の冷却を同時に効率よく行うことが可能となり、冷却効率の低下を招くことなく、筐体の薄型化を実現することができる。そのため、第１の絶縁板１６による断熱作用により、第１の絶縁板１６の設置部に対応する表示パネル１の温度が１〜２℃上昇しても、信頼性を確保したレベルでの表示パネル１と回路部品１８の冷却を行うことができる。発明者らが、図２の構造、即ち、表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８を回路部品１８が背面側カバー１３側に設置されるように実装した状態で温度測定した結果、表示パネル１の前面温度で７〜１０℃温度が低下する効果を得た。

さらに、図１と図２に示すように、実施例１では、遠心ファン１１の吹出口２４側の空間と吸気口２３側の空間とを仕切る遮蔽壁２５をシャーシ４と背面側カバー１３との間に設けている。この構造により、遠心ファン１１から吹き出した風が吹出口２４近傍の表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８及びこれら基板上に実装された回路部品１８等に衝突して、左右方向に広がり、再度遠心ファン１１に吸い込まれるショートカット流れを完全に防止することができる。ショートカット流れが発生した場合には、遠心ファン１１の近傍かつ、筐体内部で風が循環してしまうため、筐体外部から温度の低い風を取り込む割合が減少する。このため、表示パネル１や表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８の冷却効率が低下する。特に、筐体奥行き寸法を３５mm程度にした超薄型の画像表示装置では、基板や部品の実装密度が高くなる。特に、遠心ファン１１の吹出口２４の近傍にも基板や部品を配置せざるを得なくなる場合が生じる。このため、遮蔽壁２５を設けて冷却することは、超薄型の画像表示装置で冷却効率を向上させる点で重要である。図１では、遠心ファン１１の吸気口２３と吹出口２４との間に壁（遮蔽壁２５）を設けている。この壁は、一体型である。

また、特にショートカット流れが形成されやすいのは、遠心ファン１１の近傍である。このため、図２０に示すように、遮蔽壁２５は、遠心ファン１１の各々に対して設けるようにしてもよい。具体的には、遠心ファン１１ａ用に遮蔽壁２５ａ、遠心ファン１１ｂ用に遮蔽壁２５ｂ、遠心ファン１１ｃ，１１ｄ用に遮蔽壁２５ｃを個別に設ける。このように遮蔽壁２５ａ，２５ｂ，２５ｃを設けることにより、装置の組立性を向上させるとともに、一体型の遮蔽壁よりも軽い重量とすることができるので、装置の軽量化も可能となる。

また、遠心ファン１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの吸気は、主に背面側カバー１３の下部開口１５ｂと底部開口１５ｃから行われる。従来は、図７に示されているように、画像表示素子６は、表示パネル１上端側にも設けられていたため、冷却が困難であった。これに対して、実施例１では、画像表示素子６は、表示パネル１の下端部に集約して実装するため、画像表示素子６を余裕をもって冷却する必要がある。

実施例１において、背面側カバー１３の下部開口１５ｂは、画像表示素子６の第１の放熱器７に対向する位置に設けられる。図３に示された背面側カバー１３の下部開口１５ｂの上側位置の高さＨ１は、遠心ファン１１の設置高さＨ４より小さくする。また、高さＨ１は、第１の放熱器７の上側位置の高さＨ３よりも小さい、或いは、第１の放熱器７の上側高さＨ３より高くても５mm以内とする。また、背面側カバー１３の下部開口１５ｂの下側位置の高さＨ２は、第１の放熱器７の上下方向の中間位置の高さＨ５と同等或いは小さくする。筐体の薄型化により、底部開口１５ｃの面積が小さくなり、遠心ファン１１に近接する開口である下部開口１５ｂが主たる開口となる。しかし、上記した構成とすることにより、下部開口１５ｂを通過する際に画像表示素子６の第１の放熱器７を風が確実に通過するようになるため、安定して画像表示素子６を冷却することが可能となる。

図２１，図２２を用いて、実施例２を説明する。図２１は、実施例２の画像表示装置の要部背面側透視図である。図２２は、図２１のＡ−Ａ断面を側面から見た図である。図２１，図２２において、２６はダクト、２７は基板の下端部である。

実施例２では、表示駆動基板２ａ，２ｂに風を送風する遠心ファンの吹出口２４は、表示駆動基板２ａ，２ｂよりも下側に設けられ、電源基板８に風を送風する遠心ファンの吹出口２４は、電源基板８よりも下側に設けられる。遠心ファン１１の吹出口２４から表示駆動基板２ａ，２ｂ又は電源基板８がある方向に延びるダクト２６を備える。

図１１，図１２示すように、遠心ファン１１は、一般に吹出口２４の部分がケース２０から僅かに突出していることが多いが、突出している長さは短い場合が殆どである。遠心ファン１１や表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８をシャーシ４に組み付ける際の作業性を考慮すると、遠心ファン１１と表示駆動基板２ａ，２ｂ，電源基板８との間に隙間を設けておいた方が、組み立て易い。厚さが比較的大きい遠心ファン１１を実装する場合には、図２２の間隔距離Ｌ５が小さくなる。これと共に、吹出口２４の背面側カバー１３側の位置と、表示駆動基板２や電源基板８とが前後方向で近接する。このため、遠心ファン１１から吹き出した風が、表示駆動基板２や電源基板８の下端部２７に衝突し、シャーシ４と表示駆動基板２との間の空間，シャーシ４と電源基板８との間の空間に供給される風が減少するおそれがある。また、基板の下端部２７は、遠心ファン１１に近接しているため、遠心ファン１１からの風が基板の下端部に衝突した場合、前述したショートカット流れが生じて、遠心ファン１１が筐体外部から吸気する風の風量が減少するおそれがある。しかしながら、実施例２では、遠心ファン１１の吹出口２４と表示駆動基板２との間の空間とを接続するダクト２６，遠心ファン１１の吹出口２４と電源基板８との間の空間とを接続するダクト２６を設けている。このため、遠心ファン１１から送風された風は、シャーシ４及びこれらの空間に確実に供給されるようになり、冷却効率を向上させることができる。図２１に、ダクト２６の構造例を示す。このダクト２６の基本構造としては、遠心ファンから送風された風を再度吸い込まない方向に供給する構造であればよい。表示駆動基板２ａ，２ｂの下側の遠心ファン１１ａ，１１ｂに設けられたダクト２６ａ，２６ｂの形状は、出口部分が風の進行方向と略直交する方向に曲げられて延ばされた形状である。この構造により、前述したショートカット流れを防止する効果が得られる。電源基板８の下側の遠心ファン１１ｄに設けられたダクト２６ｄの形状は、吹出口２４ｄから電源基板８に向かう方向に伸ばされた形状である。

また、電源基板８の下側の遠心ファン１１ｃに設けられたダクト２６ｃの形状は、トランス１８ｍ等によって上方向の流れが遮られないように、吹き出し位置を変更するようにした（実施例２では、曲がった形状）形状である。このような形状にすることにより、吹出口２４ｃの直上に送風上の障害物となるトランス１８ｍ等が設けられた場所に遠心ファン１１ｃが設置された場合においても、シャーシ４と表示駆動基板２との間の空間，シャーシ４と電源基板８との間の空間に、風が確実に送風されるため、冷却効率を向上させることが可能となる。

図２３，図２４を用いて、実施例３を説明する。図２３は、実施例３の画像表示装置の要部背面側透視図であり、図２のＢ−Ｂ断面図である。図２４は、図２３のＣ−Ｃ断面を上方向から見た断面図である。

実施例３では、表示駆動基板２ｂ及び電源基板８上に実装された第２の放熱器１８ｇ，１８ｈ，１８ｌ，トランス１８ｍは、遠心ファン１１の吹出口２４の左端部及び右端部から直線を延ばすとともに、この延ばした２つの直線とで挟まれて形成された領域の外に設置される。即ち、図２３に示すように、遠心ファン１１ｂの吹出口２４ｂから上方向へ引かれた延長線Ｇ及びＨとで挟まれて形成された領域，遠心ファン１１ｄの吹出口２４ｄから上方向へ引かれた延長線Ｉ及びＪとで挟まれて形成された領域、及び遠心ファン１１ｃの吹出口２４ｃから上方向へ引かれた延長線Ｋ及びＬとで挟まれて形成された領域から外れた場所に、それぞれ第２の放熱器１８ｇ，１８ｈ，トランス１８ｍ，第２の放熱器１８ｌを設置する。

図２３，図２４において、第２の放熱器１８ｂが、遠心ファン１１ａの吹出口２４ａから上方向へ引かれた延長線Ｍ及びＮとで挟まれた領域に設置された場合を示す。しかし、この場合、図２４から分かるように、上方向から見て吹出口２４ａの約１／２程度は、ＩＣ１８ａ及び第２の放熱器１８ｂによって塞がれる。このため、図２３に示すように、遠心ファン１１ａから吹き出した風は、第２の放熱器１８ｂの下端部で衝突し、風の大部分が左右方向に広がってしまうため、冷却する必要がある表示駆動基板２ａとシャーシ４との間の空間の上部まで供給されなくなり、上部の温度が上昇する。図２４では、第２の放熱器１８ｂに平板形状のものを使用した場合の例を示している。しかし、この第２の放熱器１８ｂには、伝熱面積を拡大するために第２の放熱器１８ｇのように歯を有する放熱器が使用される場合がある。この場合は、歯の部分が大型であることが多い。このため、遠心ファン１１ａの吹出口２４ａは、直上部で第２の放熱器１８ｂに風路の大部分を塞がれることになり、上部までの送風が非常に困難となる。

しかし、例えば、図２３，図２４の表示駆動基板２ｂや電源基板８で示した構造では、延長線Ｇ及びＨとで挟まれて形成された領域，延長線Ｉ及びＪとで挟まれて形成された領域、及び延長線Ｋ及びＬとで挟まれて形成された領域に障害物となる部品を配置していないため、基板の上部まで風が確実に行き届くようになる。また、風が基板の下部から上部に送風される際に、風の一部が左右方向に流れるため、風が回路部品の全体に行き渡るようになる。したがって、筐体奥行き寸法を３５mm程度となる薄型の画像表示装置においても、表示パネル１と回路部品１８の冷却効率を向上させることが可能となる。なお、図２３，図２４では、表示駆動基板２ｂと電源基板８との比較のために、表示駆動基板２ａについては、遠心ファン１１ａの吹出口２４ａから上方向へ引かれた延長線Ｍ及びＮとで挟まれた領域に、第２の放熱器１８ｂを設置した。しかし、表示駆動基板２ａについても、遠心ファン１１ａの吹出口２４ａを、第２の放熱器１８ｂとコンデンサ１８ｃとで挟まれた領域に配置すれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。実施例３の構造で実験した結果、表示パネル１の温度を３〜５℃程度低減する効果を得た。

図２５，図２６を用いて、実施例４を説明する。図２５は、実施例４の画像表示装置の要部背面側透視図であり、図２のＢ−Ｂ断面を示す。図２６は、図２５のＣ−Ｃ断面を上方向から見た図である。

実施例４では、表示駆動基板２ａとシャーシ４との間，表示駆動基板２ｂとシャーシ４との間，電源基板８とシャーシ４との間の少なくとも何れかに遮蔽板２９を設ける。

図２５，図２６では、表示駆動基板２ａの右端部近傍であって、表示駆動基板２ａとシャーシ４との間に、遮蔽板２９ａを設けている。表示駆動基板２ｂの左端部近傍であって、表示駆動基板２ａとシャーシ４との間に遮蔽板２９ｂを設けている。また、電源基板８の右端部近傍であって、電源基板８とシャーシ４との間に、遮蔽板２９ｃを設けている。電源基板８の左側基板部（トランス１８ｍとコンデンサ１８ｎとで挟まれて形成された領域）であって、電源基板８とシャーシ４との間に遮蔽板２９ｄを設けている。また、表示駆動基板２ｂの左端部近傍であって、表示駆動基板２ｂとシャーシ４との間に、遮蔽板２９ｅを設けている。

遠心ファン１１ａ，１１ｂから上方向に送風された風が、表示駆動基板２ａ，２ｂとシャーシ４との狭い空間を上向きに流れる間に、左右方向に徐々に広がりを有してくる。しかし、遮蔽板２９ａと遮蔽板２９ｅが設置されていない場合には、図２５の破線の矢印で示すように、風が表示駆動基板２ａ，２ｂから外側に流出する。この流出した風の流れを漏れ流れ３０ａ，３０ｂと定義する。特に、表示駆動基板２ａ，２ｂ上に実装された回路部品１８の実装密度が高い場合には、この漏れ流れ３０ａ，３０ｂの風量は多くなる。また、同様に、大きな部品を実装した場合にも、この漏れ流れ３０ａ，３０ｂの風量は多くなる。この漏れ流れ３０ａ，３０ｂの風量が多くなると、回路部品１８や表示パネル１の冷却効率が低下するという問題が生じる。しかし、実施例４のように、遮蔽板２９ａ，２９ｅを設置することにより、風の方向が遮蔽板２９ａ，２９ｅで変更されるため、漏れ流れ３０ａ，３０ｂを防止し、図２５の実線の矢印で示すように送風が行われる。したがって、表示駆動基板２ａとシャーシ４との空間、及び表示駆動基板２ｂとシャーシ４との間の空間への送風を、表示駆動基板２ａ，２ｂの上部まで行うことができるため、装置全体の冷却効率を向上させることが可能となる。

また、図２５，図２６に示すように、表示駆動基板２ａの左端部近傍に遮蔽板２９ｂを設け、電源基板８の右端部近傍に遮蔽板２９ｃを設けてもよい。特に、ＩＣ１８ａ，１８ｋのような基板上の特定の回路部品の冷却が必要になった場合に、更に有効となる。遠心ファン１１ａと１１ｂから送風された風の漏れ流れ３０ｃ，３０ｄの発生を防止して、ＩＣ１８ａ，１８ｋに供給するため、これらの部品の冷却効率を向上させることができる。

また、電源基板８とシャーシ４との間の空間に、遮蔽板２９ｄを設けてもよい。特に、電源基板８上のトランス１８ｍの冷却が必要になった場合に、更に有効となる。遠心ファン１１ｄから送風された風の流れ３１の方向を遮蔽板２９ｄで変更し、実線の矢印で示すように、トランス１８ｍ側に送風するにより、トランス１８ｍの冷却効率を向上させることができる。

遮蔽板２９ａ，２９ｂ，２９ｅを設けることにより、遮蔽壁を設けない場合に対して、当該部の回路部品１８の最高部温度を５℃、表示パネル１の温度を２℃低減することを実験により確認した。また、遮蔽板２９ｃ，２９ｄを設けることにより、遮蔽壁を設けない場合に対して、当該部の回路部品１８の最高部温度を５℃、表示パネル１の温度を４℃低減することを実験により確認した。

尚、遮蔽板２９を設ける位置は、図２５，図２６に示す位置に限定されるものではなく、回路部品の配置によっては、このうちのいくつかは設けなくても良く、さらに別の位置に遮蔽板２９を設けてもよい。

尚、実施例１〜４において、プラズマディスプレイの構造例に近い構造を用いて説明を行ったが、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の他の画像表示装置にも適用可能であることは言うまでもない。

１ 表示パネル
２，２ａ，２ｂ 表示駆動基板
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ フレキシブルケーブル
４ シャーシ
５ 固定基板
６，６ａ 画像表示素子
７ 第１の放熱器
８ 電源基板
９ ケーブル
１０ 制御ユニット
１１ ファン（遠心ファン）
１２ 前面側カバー（表示面側カバー）
１３ 背面側カバー（非表示面側カバー）
１４ 据付具
１５ 背面側カバー１３の開口部
１５ａ 上部開口
１５ｂ 下部開口
１５ｃ 底部開口
１５ｄ 中部開口
１６ 第１の絶縁板
１７ 第２の絶縁板
１８ 回路部品
１８ａ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｋ ＩＣ
１８ｂ，１８ｇ，１８ｈ，１８ｌ 第２の放熱器
１８ｃ，１８ｉ，１８ｎ コンデンサ
１８ｄ，１８ｊ，１８ｏ コイル
１８ｍ トランス
１９ 軸流ファン
２０ ケース
２１ モータ
２２ 羽根車
２３ 吸気口（ファンの吸気口）
２４ 吹出口（ファンの吹出口）
２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ 遮蔽壁
２６ ダクト
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ 基板の下端部
２９ 遮蔽板
３０ 漏れ流れ
３１ 風の流れ
４０ 羽根

Claims (9)

1. 表示パネルと、
   前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、
   前記表示パネルの前面側に設けられた前面側カバーと、
   前記表示パネルの背面側に設けられ、上部と下部に開口が設けられた背面側カバーと、
   前記表示パネルの下端部に接続された画像表示素子と、
   前記表示パネルの左端部と右端部に接続され、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた表示駆動基板と、
   前記表示駆動基板と前記画像表示素子に駆動電力を供給するとともに、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた電源基板と、
   吸気口と吹出口とを有し、前記表示パネル，前記前面側カバー及び前記背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、前記吹出口が前記表示駆動基板及び前記電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンと、
   前記吸気口側の空間と前記吹出口側の空間に仕切る遮蔽壁とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記遠心ファンの吹出口は、前記表示駆動基板及び前記電源基板よりも下側に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項２に記載の画像表示装置であって、
   前記画像表示素子に接続された第１の放熱器を備え、
   前記遠心ファンの吹出口は、前記第１の放熱器よりも上側に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
4. 表示パネルと、
   前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、
   前記表示パネルの前面側に設けられた前面側カバーと、
   前記表示パネルの背面側に設けられ、上部と下部に開口が設けられた背面側カバーと、
   前記表示パネルの下端部に接続された画像表示素子と、
   前記表示パネルの左端部と右端部に接続され、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた表示駆動基板と、
   前記表示駆動基板と前記画像表示素子に駆動電力を供給するとともに、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた電源基板と、
   吸気口と吹出口とを有し、前記表示パネル，前記前面側カバー及び前記背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、前記吹出口が前記表示駆動基板及び電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンと、
   前記吹出口から前記表示駆動基板又は前記電源基板に向かって延びるダクトとを備えたことを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項４に記載の画像表示装置であって、
   前記遠心ファンの吹出口は、前記表示駆動基板及び前記電源基板よりも下側に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項５に記載の画像表示装置であって、
   前記画像表示素子に接続された第１の放熱器を備え、
   前記遠心ファンの吹出口は、前記第１の放熱器よりも上側に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
7. 請求項６に記載の画像表示装置であって、
   前記下部の開口の上側位置は、前記遠心ファンよりも下側であるとともに、前記第１の放熱器の上側位置より高くても５mm以内に設けられ、
   前記下部の開口の下側位置は、前記第１の放熱器の中間位置よりも下側に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
8. 表示パネルと、
   前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、
   前記表示パネルの前面側に設けられた前面側カバーと、
   前記表示パネルの背面側に設けられ、上部と下部に開口が設けられた背面側カバーと、
   前記表示パネルの下端部に接続された画像表示素子と、
   前記表示パネルの左端部と右端部に接続され、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた表示駆動基板と、
   前記表示駆動基板と前記画像表示素子に駆動電力を供給するとともに、前記シャーシと対向する面に回路部品が設けられた電源基板と、
   吸気口と吹出口とを有し、前記表示パネル，前記前面側カバー及び前記背面側カバーとで囲まれた空間内に設けられ、前記吹出口が前記表示駆動基板及び前記電源基板の方向に設けられた少なくとも１個の遠心ファンとを備え、
   前記表示駆動基板及び前記電源基板に設けられた前記回路基板は、前記吹出口の左端部と右端部とで囲まれて形成された領域の外に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
9. 請求項８に記載の画像表示装置であって、
   前記表示駆動基板と前記シャーシとの間、前記電源基板と前記シャーシとの間の少なくとも何れかに設けられた遮蔽板を備えたことを特徴とする画像表示装置。

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