JP2012078546A - 薄型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型表示装置に表示パネルの近傍に配置される回路基板に関して、熱設計の観点から配置自由度を向上させる技術を提供する。
【解決手段】液晶テレビ１０は、液晶モジュール２０とリアキャビネット５０との間に回路基板３０を備える。そして、回路基板３０は、液晶モジュール２０ではなく、リアキャビネット５０に固定される。その固定には、ボス７０が用いられる。さらに、ボス７０の位置決めのために、リアキャビネット５０には、ボス固定用穴８０を複数マトリックス状に形成する。回路基板３０の形状や固定用穴の形成位置に応じて、適切なボス固定用穴８０が選択される。
【選択図】図２

Description

本発明は、薄型表示装置に係り、例えば、表示パネルとリアキャビンネットとの間に基板を備える薄型表示装置に関する。

薄型表示装置である液晶テレビ２１０の内部構造においては、図１（ａ）に示すように、表示パネルユニットである液晶モジュール２２０の背面にビス穴等を有する所定の取付構造２２４を設けて回路基板２３０を取り付ける構造が主流となっている。このとき必要に応じて、図１（ｂ）に示すように、所定のアングル部材２４０を用いて回路基板２３０を取付構造部２２４にビス２２２，２２３で固定して、さらに、リアキャビネット２５０が液晶モジュール２２０の背面を覆うように取り付けられる。

一般に、製造各社は、液晶モジュールや回路基板等の標準化（共通化）のため様々な技術を導入している。そのような技術として、例えば、同一サイズの液晶テレビ等の薄型表示装置を生産する工程において、機種ごとに回路基板構成が異なる場合でも、それら基板が取り付けられるシャーシフレームを共通化して部品種類を削減する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００６−６５１３９号公報

ところで、標準化を行った場合、どうしても液晶モジュールの取り付けレイアウトにおいて制限が大きくなり、特にインバータ回路の熱設計に関して、厳しい状態になる場合がある。また、回路構成や回路レイアウト等の観点から、液晶モジュールを上下反転させる必要が生じる場合があるが、そのような構成にすると、回路基板の一種であるインバータ回路の位置が当初の熱設計と変わってくることから、インバータ回路の温度が設計値よりも高くなってしまうことがある。そのための対策が必要となり、リードタイムの増加やコストアップが生じていた。そこで、リードタイムの短縮やコスト低減の観点から、それらを回避する技術が求められていた。特に、液晶テレビに代表される薄型テレビでは、省電力の機能が様々搭載され、近年では、かなりの発熱が抑えられるようになってはいるが、市場からは高機能化及び薄型化の要望が強く、これらは回路基板等の熱設計において非常に厳しいものである。このようなことからも、上述の課題を解消する技術が重要となっていた。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、薄型表示装置に表示パネルの近傍に配置される回路基板に関して、熱設計の観点から配置自由度を向上させる技術を提供することにある。

本発明に係る装置は、表示パネルと、前記表示パネルの背面を覆うリアキャビネットと、前記表示パネルと前記リアキャビネットの間に配置される回路基板とを備えた薄型表示装置であって、前記リアキャビネットは、ボスを用いて前記回路基板を取り付けるための固定用穴を、前記回路基板の配置を変更可能に複数備え、前記回路基板は、前記ボスを用いて前記固定用穴に固定されることで、前記リアキャビネットに取り付けられる。
また、前記ボスは、前記回路基板が熱で膨張する場合に、膨張に伴って前記リアキャビネットに固定されている前記回路基板に生じるストレスを緩和するように変形してもよい。
また、当該薄型表示装置は、チューナと前記表示パネルとして液晶表示パネルとを備えて液晶テレビとして機能してもよい。
本発明の別の装置は、表示パネルと、前記表示パネルの背面を覆うリアキャビネットと、前記表示パネルと前記リアキャビネットの間に配置される回路基板とを備えた薄型表示装置であって、前記回路基板は、前記表示パネル又はリアキャビネットにボスを用いて固定されており、前記ボスは、前記回路基板が熱で膨張する場合に、膨張に伴って前記リアキャビネットに固定されている前記回路基板に生じるストレスを緩和するように変形する。

本発明によれば、薄型表示装置に表示パネルの近傍に配置される回路基板に関して、熱設計の観点から配置自由度を向上させる技術を提供することができる。

従来技術に係る、液晶テレビの内部構造を模式的に示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る、液晶テレビの内部構造を模式的に示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る、リアキャビネットと回路基板とボス用穴の関係を模式的に示した図である。 本発明の第１の実施形態に係る、回路基板のリアキャビネットへの取り付けの自由度を説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る、回路基板の固定に形状記憶型ボスを用いた取付構造を模式的に示した図である。 本発明の第２の実施形態に係る、回路基板の固定に形状記憶型ボスを用いた取付構造の変形前後の状態を模式的に示した図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に係る、回路基板の固定に形状記憶型ボスを用いた取付構造を模式的に示した図である。

次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。本実施形態の概要は以下の通りである。回路基板を表示パネルではなく、リアキャビネットに固定する。その固定には、ボスを用いる。ボスの位置決めのために、リアキャビネットには、ボス固定用穴を複数マトリックス状に形成する。そして、回路基板の形状や固定用穴の形成位置に応じて、適切なボス固定用穴が選択される。さらに、ボスの長さ等を変更することで、回路基板と表示パネルの距離が調整される。以下、詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図２は、第１の実施形態に係る液晶テレビ１０について、回路基板３０のリアキャビネット５０への取り付け態様に関して着目して模式的に示した図であり、従来技術の図１（ｂ）に対応するものである。従来技術と同様に、回路基板３０は液晶モジュール２０とリアキャビネット５０の間に配置される。しかしながら、本実施形態では、回路基板３０は、液晶モジュール２０ではなく、リアキャビネット５０にボス７０を用いて取り付けられる。

液晶モジュール２０は、液晶パネルや、バックライト、拡散板等の光学シート等を備えて構成されている。回路基板３０は、液晶モジュール２０の駆動制御を行う制御回路が実装された制御回路基板、表示する画像を処理するメイン回路部品が実装されたメイン回路基板、該メイン回路基板に電力を供給する電源回路部品が実装された電源回路基板、複数のランプに昇圧した電力を供給するインバータトランス等の電子部品が実装されたインバータ回路基板等である。

リアキャビネット５０は、例えば、金属板で所望の形状に成形されており、必要に応じて外面が樹脂カバーで覆われる。さらに、リアキャビネット５０には、ボス７０を取り付ける為のボス固定用穴８０が多数設けられている。なお、図示では、ボス固定用穴８０について一部代表的なものに符号を付している。

図３に、リアキャビネット５０に設けられた多数のボス固定用穴８０と回路基板３０の関係を示している。図示でリアキャビネット５０の左側の領域Ａ１に、縦横８×３の２４個のボス固定用穴８０がマトリックス状に形成されている。同様に、右側の領域Ａ２に、縦横８×３の２４個のボス固定用穴８０がマトリックス状に形成されている。

そして、回路基板３０を固定位置に対応した所望のボス固定用穴８０に、ボス７０がビス２２で固定され、さらに、回路基板３０がボス７０にビス２３で固定される。ここでは、左側の領域Ａ１において、中央の列のそれぞれ上下から２番目のボス固定用穴８０が選択され、回路基板３０がビス２３で固定されている。右側の領域Ａ２においては、左側の列の中央の列のそれぞれ上下から２番目のボス固定用穴８０が、選択されている。

図４（ａ）及び（ｂ）に、回路基板３０として、第１〜第３の回路基板３０ａ〜３０ｃをリアキャビネット５０に固定する場合の配置を２つ例示している。リアキャビネット５０に形成された多数のボス固定用穴８０から、第１〜第３の回路基板３０ａ〜３０ｃの配置に対応して適切なボス固定用穴８０が選択される。

そして、ボス固定用穴８０及びボス７０で第１〜第３の回路基板３０ａ〜３０ｃが固定される構成としているので、第１〜第３の回路基板３０ａ〜３０ｃの配置が変更になった場合や、形状が変更になった場合に、取付位置の変更が比較的自由に行える。また、回路基板３０の仕様変更で発熱量が変わったり、液晶モジュール２０の仕様等の変更によって、新たな熱設計に対応した配置に変更する必要性が生じた場合でも、適切な配置変更が容易となる。したがって、多様な熱設計に対応可能な部品選択や設計等によるコストアップを抑制することができる。

さらに、リアキャビネット５０にボス固定用穴８０を多数設けていることから、キャビネット内の排熱を効果的に行うことが可能となる。また、回路基板３０の固定対象が従来技術のように液晶モジュール２０である場合、液晶モジュール２０にボス７０用のボス固定用穴８０を多数設けると、光（バックライト光）の漏れ対策が難しいこともあるが、本実施形態では、そのような対策が不要となる。さらに、回路基板３０の形状や仕様に関係なく、リアキャビネット５０を共通化することができる。また、ボス７０の長さを変更することで、回路基板３０と液晶モジュール２０の距離を調整することができる。なお、ボス固定用穴８０の形成位置や数等については、必要に応じて不要輻射（EMI）を考慮することが望ましい。

＜第２の実施形態＞
図５に、第２の実施形態のリアキャビネット５０と回路基板３０の固定態様を示す。一般に、回路基板３０は、熱によって膨張する。そして、回路基板３０がネジ固定されることから、回路基板３０にソリが生じてしまうことがある。ソリが繰り返し発生すると回路基板３０の回路パターンや半田等に剥離等の不具合が生じることがある。当然に、ソリを考慮した設計はなされているものの、製品寿命が短くなったり、対応部品の選択によってコストアップにつながったりした。そこで、本実施形態では、第１の実施形態の特徴に追加して、上記ソリを解消又は抑制する技術を導入している。

具体的には、回路基板３０を固定するボス１７０を、熱によって変形する種類のとする。さらに、ボス１７０は、変形したときに、外向きの変形量が生じるものとする。ここでは、ボス１７０の回路基板３０側の端部がリアキャビネット５０側の端部より外側に位置するように、斜めに傾斜した形状となっている。

そのような変形を可能とするボス１７０として、例えば、形状記憶部材（金属や高分子）やサーモエレメント、バイメタル、それらの組み合わせた部材等を用いることで実現できる。

そして、液晶テレビ１１０がオフしている状態や低負荷状態でキャビネット内部が低温のときは、図６（ａ）に示すように、回路基板３０は、図示で高さ方向の長さがＷ１である。一方で、液晶テレビ１１０がオンして高負荷状態となってキャビネット内部が高温（例えば、約７０℃）となると、図６（ｂ）のようにボス１７０の回路基板３０の高さ方向の長さはΔＷ増加したＷ２（＝Ｗ１＋ΔＷ）になる。同時に、ボス１７０が熱によって変形し、ボス１７０の長さは、ｄ１からΔｄ増加したｄ２（＝ｄ１＋Δｄ）となる。このとき、ボス１７０は、上述のように、斜め外向きになっていることから、長さの増加分であるΔｄに対応して、ボス１７０の回路基板３０側の端部の位置も外方向に移動する。その結果、ビス固定回路基板３０の熱膨張に伴って生じるストレスが解消又は抑制される。さらに、ソリが解消又は抑制されることで、回路基板３０の製品寿命が長くなる。または、ソリの想定量を小さくした設計ができるため、コスト低減できる。

なお、変形例として、図７に示すように、ボス１７０ａをリアキャビネット５０側が外側になるようにするとともに、高温になると縮むようにすることもできる。また、本実施形態のボス１７０、１７０ａを用いる場合、液晶モジュール２０に回路基板３０を固定してもよく、その場合、回路基板３０の配置の自由度は実現できないが、ソリ解消の効果については実現できる。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 液晶テレビ
２０ 液晶モジュール
２２、２３ ビス
３０ 回路基板
３０ａ 第１の回路基板
３０ｂ 第２の回路基板
３０ｃ 第３の回路基板
５０ リアキャビネット
７０、１７０、１７０ａ ボス
８０ ボス固定用穴

Claims (4)

1. 表示パネルと、前記表示パネルの背面を覆うリアキャビネットと、前記表示パネルと前記リアキャビネットの間に配置される回路基板とを備えた薄型表示装置であって、
   前記リアキャビネットは、ボスを用いて前記回路基板を取り付けるための固定用穴を、前記回路基板の配置を変更可能に複数備え、
   前記回路基板は、前記ボスを用いて前記固定用穴に固定されることで、前記リアキャビネットに取り付けられる
   ことを特徴とする薄型表示装置。
2. 前記ボスは、前記回路基板が熱で膨張する場合に、膨張に伴って前記リアキャビネットに固定されている前記回路基板に生じるストレスを緩和するように変形することを特徴とする請求項１に記載の薄型表示装置。
3. チューナと前記表示パネルとして液晶表示パネルとを備えて液晶テレビとして機能することを特徴とする請求項１または２に記載の薄型表示装置。
4. 表示パネルと、前記表示パネルの背面を覆うリアキャビネットと、前記表示パネルと前記リアキャビネットの間に配置される回路基板とを備えた薄型表示装置であって、
   前記回路基板は、前記表示パネル又はリアキャビネットにボスを用いて固定されており、
   前記ボスは、前記回路基板が熱で膨張する場合に、膨張に伴って前記リアキャビネットに固定されている前記回路基板に生じるストレスを緩和するように変形することを特徴とする薄型表示装置。

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