JP2010191333A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】大型で薄型の画像表示装置の表示部を構成するパネルモジュールにおいて、当該パネルモジュール本体の上下に設けられた庇部分に、水平方向に沿って補強部を取付け、当該上下2つの補強部に架橋するように支持部材を取付け、支持部材にスタンドの取付けや吊り下げようの鎖やひもを取付けるような構成とし、外部からの力が直接パネルモジュール本体に加わらないような構成とした。
【選択図】図2
Description
このような画像表示装置のパネルモジュールにおいて、直下型方式のバックライトユニットの光源として、CCFL( Cold Cathode Fluorescent Lamp )やEEFL( External Electrode Fluorescent Lamp )等の蛍光放電管を用いる場合が多い。CCFLやEEFL等の蛍光放電管は、比較的発熱量が小さく、自然光に近い白色光を発生可能で、寿命も長い。
このため、CCFLやEEFL等の蛍光放電管を駆動させるため、バックライト用に、供給される商用電源の電圧から昇圧させより高い電圧値に変換するための、変圧器及び電子回路を備えたインバータユニットが必要となる。
また、画像表示装置を冷却する際には、画像表示装置の基板を実装した筐体背面の、下方から上方に外気を通して、筐体背面に取り付けられたユニットを空冷するような冷却構造としている。インバータユニットを備えた画像表示装置の放熱、冷却構造については、例えば下記特許文献1及び2に開示されている。
加えて、近年の画面サイズの大型化の進行に伴い、上記パネルモジュールも、その面積が大型化(大画面化)している。従って、CCFL若しくはEEFL等の蛍光放電管の長さがそれに比例して大きくなり、温度制御が難しくなってきている。
さらに加えて、画像表示装置の薄型化のため、バックライトユニットを薄くしており、かつ、筐体背面のユニット実装部分の厚みも薄くしている。このため、各種ユニットからの熱が拡散される空間が狭くなり、直接的にバックライトユニットの内側に伝わりやすくなる。
上述したように、筐体背面での温度が均一でないことによって筐体を通ってバックライトユニット内に伝わる熱による温度上昇も、均一ではない。従って、蛍光放電管についても温度分布に差ができる。
CCFL若しくはEEFL等の蛍光放電管は、一般的に、その長さ方向における温度差が大きければ大きいほど、寿命が短くなる。また蛍光管は、その発光輝度が温度に依存する発光特性を有しており、発光輝度は温度の変化とほぼ比例関係にある。従って蛍光管の長さ方向において温度差が大きくなると、上記発光輝度の温度特性により蛍光管の長さ方向に渡って発光輝度むらが発生する(目立ちやすくなる)。例えば相対的に温度が低い部分は輝度が低下し、温度が高い部分は輝度が高くなる。このように、バックライトユニットの温度分布、すなわち比較的大きな温度差(例えば10数℃〜20℃)は、蛍光管の短寿命化や、長さ方向における輝度むら発生の一原因となり得る。
さらに、薄型化志向のために、熱源である筐体背面に実装された各種ユニットと、CCFL若しくはEEFL等の蛍光放電管との距離が小さくなってきている。このためさらに、筐体背面からの熱が伝わり易く、1本の蛍光放電管の長さ方向の温度差も大きくなる。
また特許文献2には、バックライトユニットの蛍光放電管を駆動するインバータユニットから発生した熱によって、反射板や光学シート等の形状変更すること、そしてそれによって、液晶パネルの特性低下が起きることを問題としている。この対策として、熱遮蔽フィルム及びこれを利用した液晶表示装置に関する記載がある。しかし、本願発明の課題である蛍光放電管の長さ方向における温度差についての対策についての記載はない。
より具体的には、本発明の一形態は、矩形状の液晶表示パネル、バックライトユニット、前記液晶表示パネル、及び前記バックライトユニット収納する筐体とを有するパネルモジュールと、前記パネルモジュールの前記筐体の左背面領域若しくは右背面領域のいずれか一方の領域に実装され前記バックライトユニットの光源を駆動するインバータユニットと、前記インバータユニットと同一の背面領域に実装され前記画像表示装置に電源を供給する電源ユニットと、前記パネルモジュール背面と前記背面に実装されたユニットを覆う背面カバーとを備えた画像表示装置において、
前記背面カバーは、上方に貫通孔である排気口と、下方に吸気口を有し、
前記インバータユニット及び前記電源ユニットを実装した当該背面領域の、下方の吸気口を貫通孔とし、他方の背面領域の下方の吸気口を閉塞したことを特徴としている。
前記インバータユニット及び前記電源ユニットを実装した当該背面領域と異なる他方の背面領域の下方の吸気口の前面側に遮蔽板を設けたことを特徴している。
このように本発明は、インバータユニットの配置位置に応じて冷却(もしくは放熱)の度合いを左右非対称としている。すなわち、本発明は、パネルモジュール背面側のインバータユニットが配置されておらず発熱が少ない他方側については、インバータユニットが配置されて発熱が大きい一方側よりも冷却の度合いを低くすることで、両側を同じ度合いで冷却(放熱)する場合に比べて両側の温度差を低減できる。その結果、光源の長さ方向の温度差が小さくすることができ、光源の寿命低下を抑制し、また長さ方向の輝度むらを低下させることができる。
なお、本実施例は、大型の画像表示装置として、液晶ディスプレイ(LCD)を採用したものであり、さらに、LCDの液晶パネルの背面から直接光を入射する直下型のバックライトユニットを採用した画像表示装置である。
なお、以降の図において、上下方向若しくは重力の作用方向は、面光源装置を設置した場合の上下方向である。
パネルモジュール110は、液晶パネル120と中間フレーム138及びバックライトユニット100とから構成され、液晶パネル120は、中間フレーム138の溝138aにはめ込まれ、中間フレーム138の下方(背面)にバックライトユニット100が取り付けられる。
筐体100dの箱状の底面(図中の背面方向)には、外形が略矩形の薄板状のLCDに対してその背面から光を照射して(所謂、バックライト)所望の輝度を得るため、例えば、光源として複数の蛍光放電管(CCFL若しくはEEFL、等)が配置され、又は、発光ダイオード等からなる発光体が取り付けられている。また筐体100dの内壁面には、光源からの光を反射するための反射板もしくは反射シートが設けられている。
図1において説明したパネルモジュール110の筐体背面100c側には、インバータユニット211、電源ユニット212、信号処理ユニット213、及び装置に必要な図示しないその他ユニットが、それぞれ実装される。インバータユニット211は、バックライトユニット100の複数本の蛍光放電管(蛍光管)101を駆動させるために該蛍光放電管101に対して所望の電力を供給する。信号処理ユニット213は、入力された映像信号に対して例えばガンマ補正処理、コントラスト補正処理、更には必要に応じてフレームレート変換処理を行い液晶パネル120に供給する。電源ユニット212は、上記インバータユニット211、信号処理ユニット213、更には各種ユニットに対し所望の電力を供給する。各ユニット間のケーブル、信号線等は図示していない。なお、それらのユニットは、一般的に、そのためにパターン設計されて製作された回路配線基板上に搭載されて、当該配線回路基板毎に上述のようにパネルモジュール110の筐体背面100c側に実装される。
このように、片側インバータ方式では、蛍光放電管101は長さ方向の位置によって筐体100dの背面から伝達される熱量が異なるため、均一な温度にならない。つまり、蛍光放電管101の、インバータユニット211の配置領域に対応する部分は相対的に温度が高くなり、配置されていない領域に対応する部分は相対的に温度が低くなる。即ち、片側インバータ方式においては、蛍光放電管101のそれぞれは、長さ方向の位置によって、許容値(例えば10数℃)以上温度差が生じる場合がある。
従って、筐体100dとその背面100c側の冷却を効率的に行い、背面(筐体底面)側の左右温度差を小さくし、蛍光放電管101に伝達される熱量をなるべく均一化する必要がある。
そのために本実施例では、片側インバータ方式の場合は左右の冷却度合い(冷却の程度、冷却効果)を非対称として上記のような温度差を緩和するようにしたことを特徴とするものである。この詳細について図2及び図3を参照して説明する。
本実施例では、図2に示したように、パネルモジュール110背面の、補強部材214よりも左側の領域(以下、左側領域と呼ぶ)には高熱を発生するインバータユニット211が設けられており、一方、補強部材215よりも右側の領域(以下、右側領域と呼ぶ)にはインバータユニット211が配置されていない、いわゆる片側インバータ方式と成っている。またインバータユニット211近傍に発熱が大きい電源ユニット212が配置されている。このため、パネルモジュール110の背面において、左側領域は温度が高く、右側領域は左側領域に比べて温度が低くなる。かかる配置において、本実施例では、図2及び図3に示されるように背面カバー230に設けられた左側領域の吸気口231及び233は貫通孔とし、吸気口232及び234のうち、インバータユニット211が設けられない右側領域に対応する吸気口232−1及び234−1(補強部材215よりも右側に位置する吸気口4で、図2及び図3では黒く塗り潰されている)は閉塞されている。即ち、当該右側領域に対応する吸気口232−1及び234−1は、貫通されない凹部とされており、外部からの空気が通らないようにしている。以下、この閉塞された吸気口を、吸気作用が無いので「ダミー吸気口」と呼ぶこととする。
図7(a)のように、左側領域に対応する部分を含む吸気口231は、外部から画像表示装置内に空気を吸い込むため、貫通孔とされている。また、図示しないが吸気口233、及び右側領域に対応していない吸気口232及び234も貫通孔である。
一方、図7(b)のように、ダミー吸気口232−1は、外部から画像表示装置内に空気が吸い込まないように、図示されるように途中で塞がれている。図7示していないが、ダミー吸気口234−1も同様な構造となっている。
本実施例のように、背面カバー230の右側領域に対応する位置にダミー吸気口(凹部)は設けずに、例えば図10に示される変形例ように当該部分の平面カバー230の形状を平面としてもよい。しかしながら、この場合は装置の背面からの外観が左右非対称となり見栄えがよくないので、本実施例のように右側領域に対応する部分にもダミー吸気口を設けて装置背面の外観に統一性を持たせたほうが好ましい。
また左右の温度差をより低減するために、外部の空気のみならず、熱伝導シート401も併用してインバータユニット211(及び電源ユニット213)に対する冷却度合いをより大きくしてもよい。この例について図4を参照して説明する。
この例では、インバータユニット211及び電源ユニット213とパネルモジュール210との間に熱伝導シート401を設けているが、インバータユニット211及び電源ユニット213と背面カバー230との間に熱伝導シート401を設けて互いに熱的に接触させ、インバータユニット211及び電源ユニット213の熱を、熱伝導シート401を介して背面カバー230に拡散するようにしてもよい。当然ながら、熱伝導シート401を用いなくてもよい。
なお、電源ユニット212も、図5と同様の放熱構造としている。また、インバータユニット211や電源ユニット212より発熱量が低い、信号処理ユニット213、その他のユニットと筐体100dの背面100c側との間には、上記の熱伝導性シート401は設けても設けなくても良い。
また、高熱を発生する左側領域のみ筐体背面100cに熱伝導性シート401を挟みこみ、左側領域のユニットから発生する熱を、熱伝導性シート401及び筐体100dまたは背面カバー230を介して放熱することで更に冷却効率を向上させることが可能となる。
また、実施例1によれば、高熱を発生する領域を左側に設けたが、右側に設けても良く、中央部に設けても良いことは勿論で、その領域の位置に応じて、吸気口の塞ぐ場所を変更し、かつ熱伝導性シートを設ける場所を変更することは勿論である。
また、吸気口や排気口の形状や寸法は任意であり、形状や寸法が装置内で同一である必要はない。
また、熱伝導性シートの厚みは、任意であり、厚みがユニットの配置場所等によって異なっていても良い。
画像表示装置の下方の吸気口232’及び234’は、本実施例では、図7(a)と同様に、貫通孔である。しかし、吸気口232’及び234’と信号処理ユニット213の間には、上方の排気口まで流れる冷却用空気の流路を塞ぐ遮蔽板801が設けられている。このため、装置外部からの空気は、吸気口232’及び234’から、信号処理ユニット213の方向(上方向)には流れない。
従って、実施例1と同様に、右側領域の吸気口232’及び234’を通して、外部からの空気は上方に流れない。
また、実施例2によれば、高熱を発生する領域を左側に設けたが、右側に設けても良く、中央部に設けても良いことは勿論で、その領域の位置に応じて、遮蔽板の塞ぐ場所を変更し、かつ熱伝導性シートを設ける場所を変更することは勿論である。また遮蔽板は、複数でも良く、形状も任意であり、必ずしも、水平に取り付ける必要はない。また、複数取り付ける場合の遮蔽板の高さがそれぞれ同一で無くても良い。
またさらに、バックライトユニットに用いる光源として、CCFL若しくはEEEL以外の蛍光放電管であっても良く、またさらには、蛍光放電管である必要もなく、発光ダイオード等の固体発光素子であっても良い。すなわち、温度によって発光特性が位置的に変化する素子を用いた表示装置に適用することが可能である。
また、さらに、平面型の画像表示装置全般において、例えば、PDP( Plasma Display Panel )、有機EL( Electro Luminescence )パネル、FED( Field Emission Display )パネル、等の自発光型の画像表示装置若しくは光源装置でも適用可能である。
Claims (8)
- 液晶表示パネル、バックライトユニット、前記液晶表示パネル及び前記バックライトユニット収納する筐体とを有するパネルモジュールと、
前記パネルモジュールの前記筐体の左背面領域若しくは右背面領域のいずれか一方の領域に実装され前記バックライトユニットの光源を駆動するインバータユニットと、
前記インバータユニットと同一の背面領域に実装され前記画像表示装置に電源を供給する電源ユニットと、
前記パネルモジュール背面と前記背面に実装されたユニットを覆う背面カバーとを備えた画像表示装置において、
前記背面カバーは、上方に貫通孔である排気口と、下方に吸気口を有し、
前記インバータユニット及び前記電源ユニットを実装した当該背面領域の、下方の吸気口を貫通孔とし、他方の背面領域の下方の吸気口を閉塞したことを特徴とする画像表示装置。 - 液晶表示パネル、バックライトユニット、前記液晶表示パネル及び前記バックライトユニット収納する筐体とを有するパネルモジュールと、
前記パネルモジュールの前記筐体の左背面領域若しくは右背面領域のいずれか一方の領域に実装され前記バックライトユニットの光源を駆動するインバータユニットと、
前記インバータユニットと同一の背面領域に実装され前記画像表示装置に電源を供給する電源ユニットと、
前記パネルモジュール背面と前記背面に実装されたユニットを覆う背面カバーとを備えた画像表示装置において、
前記背面カバーは、上方に貫通孔である排気口と、下方に貫通孔である吸気口を有し、
前記インバータユニット及び前記電源ユニットを実装した当該背面領域と異なる他方の背面領域の下方の吸気口の前面側に遮蔽板を設けたことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項1または請求項2記載の画像表示装置において、前記インバータユニット及び前記電源ユニットを実装した当該背面領域の背面に、熱伝導性シートを設けたことを特徴とする画像表示装置。
- 画像表示装置において、
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに光を照射するための光源を含むバックライトユニットとを有するパネルモジュールと、
前記パネルモジュールの背面側において、該パネルモジュールの水平方向の左右一方側に配置され、前記バックライトユニットの光源を駆動するためのインバータユニットと、を備え、
前記パネルモジュールの背面側の前記インバータユニットが配置された一方側における冷却度合いよりも、前記インバータユニットが配置されていない他方側における冷却度合いを低くしたことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項4に記載の画像表示装置において、前記バックライトユニットの光源は、前記パネルモジュールの水平方向に延びる複数の蛍光管であることを特徴とする画像表示装置。
- 請求項4または5に記載の画像表示装置において、前記パネルモジュールの背面側の、前記インバータユニットが配置された一方側への空気の流通量よりも前記インバータユニットが配置されていない他方側への空気の流通量を少なくしたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項6に記載の画像表示装置において、更に、前記画像表示装置の背面側を覆うバックカバーを備え、
前記バックカバーの前記一方側の下部には、前記バックカバーと前記パネルモジュールの背面側との間に空気を流通させるための貫通孔が設けられており、前記バックカバーの前記他方側の下部には、前記貫通孔が設けられていないことを特徴とする画像表示装置。 - 請求項6に記載の画像表示装置において、更に、前記画像表示装置の背面側を覆うバックカバーを備え、
前記バックカバーの下部には、前記バックカバーと前記パネルモジュールの背面側との間に空気を流通させるための貫通孔が設けられており、前記パネルモジュール背面の前記他方側であって、前記貫通孔の上部の位置に、前記貫通孔からの空気が前記他方側に流入することを阻止するための遮蔽部材を設けたことを特徴とする画像表示装置。
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