JP2015111209A - 表示装置および表示装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】振動や衝撃に対する耐性があり、かつ、放熱性に優れた表示装置を提供する。
【解決手段】表示パネルと、前記表示パネルを駆動するドライバICと、前記ドライバICにて発生した熱を放熱させる部材である熱伝導部材と、第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、前記押圧部材を移動させる駆動手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図1A
【解決手段】表示パネルと、前記表示パネルを駆動するドライバICと、前記ドライバICにて発生した熱を放熱させる部材である熱伝導部材と、第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、前記押圧部材を移動させる駆動手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図1A
Description
本発明は、チップの放熱構造を有する表示装置に関する。
近年、表示装置の高精細化に伴い、表示パネルを駆動するための消費電力が増加し、これに伴ってドライバICの発熱量が増加している。また、表示装置の薄型化および狭額縁化によりドライバICの小型化が進んでおり、発熱密度を増加させる一因となっている。
ドライバICの温度が設計値を超えると動作不良を引き起こすおそれがあるため、ドライバICの放熱性は、以前にも増して重要となっている。
ドライバICの温度が設計値を超えると動作不良を引き起こすおそれがあるため、ドライバICの放熱性は、以前にも増して重要となっている。
図11は、従来の液晶表示装置の構成の一例を示した分解斜視図であり、図12は、液晶表示パネルのみを部分的に拡大した図である。また、図13は、液晶表示パネルの断面を示した拡大図である。
液晶表示装置は、図11に示したように、液晶表示パネル11と、光学部品や光源を含むバックライトユニット101と、バックライトユニットを囲むホルダ112と、液晶表示パネル11を支持するための保持部材102〜105を有している。
また、図12に示したように、液晶表示パネル11とドライバ基板14がフレキシブルケーブル13によって接続されている。また、フレキシブルケーブル13上に、ドライバIC12が配置されている。
ドライバIC12は、図13に示したように、熱伝導部材110と接しており、熱伝導部材110が保持部材102と接触することで、ドライバIC12で発生した熱を拡散させる構造となっている。
液晶表示装置は、図11に示したように、液晶表示パネル11と、光学部品や光源を含むバックライトユニット101と、バックライトユニットを囲むホルダ112と、液晶表示パネル11を支持するための保持部材102〜105を有している。
また、図12に示したように、液晶表示パネル11とドライバ基板14がフレキシブルケーブル13によって接続されている。また、フレキシブルケーブル13上に、ドライバIC12が配置されている。
ドライバIC12は、図13に示したように、熱伝導部材110と接しており、熱伝導部材110が保持部材102と接触することで、ドライバIC12で発生した熱を拡散させる構造となっている。
この他に、ドライバICの放熱に関する技術には、次のようなものがある。
例えば、特許文献1には、熱伝導部材を介さずにドライバICと保持部材とを直接接触させることで放熱を行う構造が記載されている。また、特許文献2には、熱伝導部材および滑り部材を介してドライバICを放熱する構造が記載されている。
例えば、特許文献1には、熱伝導部材を介さずにドライバICと保持部材とを直接接触させることで放熱を行う構造が記載されている。また、特許文献2には、熱伝導部材および滑り部材を介してドライバICを放熱する構造が記載されている。
図説したように、従来の表示装置では、ドライバICと熱伝導部材を接触させることで、ドライバICで発生した熱を拡散させている。また、ドライバICに押圧力をかけ、熱伝導部材に押し付けることで、熱抵抗を低下させ、放熱性を向上させることができる。
一方、液晶表示パネルのように、表面にかかる応力に弱い表示装置は、液晶表示パネルを固定せずに浮かせることで衝撃を吸収する構造を採用している。すなわち、輸送時に加わる振動や衝撃によって、パネルに微小な位置移動が生じる。
このため、ドライバICに押圧力をかけて固定すると、振動や衝撃が加わった際に、フレキシブルケーブルに対して引っ張りやねじれ等の力がかかり、接続部が断線してしまうおそれがある。
一方、液晶表示パネルのように、表面にかかる応力に弱い表示装置は、液晶表示パネルを固定せずに浮かせることで衝撃を吸収する構造を採用している。すなわち、輸送時に加わる振動や衝撃によって、パネルに微小な位置移動が生じる。
このため、ドライバICに押圧力をかけて固定すると、振動や衝撃が加わった際に、フレキシブルケーブルに対して引っ張りやねじれ等の力がかかり、接続部が断線してしまうおそれがある。
特許文献2に記載の表示装置では、滑り部材を用いることでフレキシブルケーブルにかかる衝撃力を吸収している。しかし、滑りと押圧力を両立させることは容易ではない。す
なわち、滑りに関する特性を向上させると押圧力が低下し、押圧力を向上させると滑りに関する特性が低下してしまう。
このように、従来の表示装置には、衝撃に対する耐性と、ドライバICの放熱性を両立させることが難しいという課題があった。
なわち、滑りに関する特性を向上させると押圧力が低下し、押圧力を向上させると滑りに関する特性が低下してしまう。
このように、従来の表示装置には、衝撃に対する耐性と、ドライバICの放熱性を両立させることが難しいという課題があった。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、振動や衝撃に対する耐性があり、かつ、放熱性に優れた表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係る表示装置は、
表示パネルと、前記表示パネルを駆動するドライバICと、前記ドライバICにて発生した熱を放熱させる部材である熱伝導部材と、第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、前記押圧部材を移動させる駆動手段と、を有することを特徴とする。
表示パネルと、前記表示パネルを駆動するドライバICと、前記ドライバICにて発生した熱を放熱させる部材である熱伝導部材と、第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、前記押圧部材を移動させる駆動手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る表示装置の制御方法は、
表示パネルと、前記表示パネルを駆動するドライバICと、前記ドライバICにて発生した熱を放熱する部材である熱伝導部材と、第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、を有する表示装置の制御方法であって、自装置が使用中でない場合に、前記押圧部材を第一の位置に移動させる第一の移動ステップと、自装置が使用中である場合に、前記押圧部材を第二の位置に移動させる第二の移動ステップと、を含むことを特徴とする。
表示パネルと、前記表示パネルを駆動するドライバICと、前記ドライバICにて発生した熱を放熱する部材である熱伝導部材と、第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、を有する表示装置の制御方法であって、自装置が使用中でない場合に、前記押圧部材を第一の位置に移動させる第一の移動ステップと、自装置が使用中である場合に、前記押圧部材を第二の位置に移動させる第二の移動ステップと、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、振動や衝撃に対する耐性があり、かつ、放熱性に優れた表示装置を提供することができる。
(第一の実施形態)
以下、図面に基づいて、本発明の第一の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図1Aおよび図1Bは、本実施形態に係る液晶表示装置の断面を拡大した図である。図中、左方向(Z軸正方向)が表示装置の正面側、右方向(Z軸負方向)が表示装置の背面側を表す。
以下、図面に基づいて、本発明の第一の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。
図1Aおよび図1Bは、本実施形態に係る液晶表示装置の断面を拡大した図である。図中、左方向(Z軸正方向)が表示装置の正面側、右方向(Z軸負方向)が表示装置の背面側を表す。
まず、液晶表示装置を構成する要素について説明する。
液晶表示パネル11は、薄膜トランジスタ基板(TFT基板)とカラーフィルタ基板(CF基板)とからなる一対のガラス基板を所定の間隔で平行に対向配置し、液晶を充填したパネルである。TFT基板側のガラス基板には、液晶を駆動するためのゲート配線やソース配線などの電極配線が形成されている。また、液晶表示パネル11の周縁部には、TFT基板側のガラス基板に形成された電極配線、特にソース配線に電圧を印加するドライバ基板14が備えられている。また、ドライバ基板14とソース配線との間は、可撓性を有するフレキシブルケーブル13によって電気的に接続されている。
液晶表示パネル11は、薄膜トランジスタ基板(TFT基板)とカラーフィルタ基板(CF基板)とからなる一対のガラス基板を所定の間隔で平行に対向配置し、液晶を充填したパネルである。TFT基板側のガラス基板には、液晶を駆動するためのゲート配線やソース配線などの電極配線が形成されている。また、液晶表示パネル11の周縁部には、TFT基板側のガラス基板に形成された電極配線、特にソース配線に電圧を印加するドライバ基板14が備えられている。また、ドライバ基板14とソース配線との間は、可撓性を有するフレキシブルケーブル13によって電気的に接続されている。
また、フレキシブルケーブル13上には、液晶表示パネルを駆動するための半導体素子であるドライバIC12が実装されている。ドライバIC12およびフレキシブルケーブル13の実装方式としては、TCP(Tape Carrier Package)やCOF(Chip On Film)などが挙げられるが、本発明はどのような方式にも適用することができる。
ドライバIC12は表示パネルを駆動する際に発熱するため、発生した熱を拡散させる必要がある。
ドライバIC12は表示パネルを駆動する際に発熱するため、発生した熱を拡散させる必要がある。
液晶表示装置の他の構成要素について説明する。
液晶表示パネル11の背面側には、光学部品や光源からなるバックライトユニット201があり、液晶表示パネル11に対して照光を行う。バックライトユニットの光源には、主に冷陰極管(CCFL)や発光ダイオード(LED)などが利用される。また、バックライト方式には、直下型、エッジライト型など複数の方式があるが、本発明はどのような方式にも適用することができる。
液晶表示パネル11の背面側には、光学部品や光源からなるバックライトユニット201があり、液晶表示パネル11に対して照光を行う。バックライトユニットの光源には、主に冷陰極管(CCFL)や発光ダイオード(LED)などが利用される。また、バックライト方式には、直下型、エッジライト型など複数の方式があるが、本発明はどのような方式にも適用することができる。
バックライトユニット201の周辺にはホルダ212があり、さらに、液晶表示パネル11を支持する保持部材として、上部フレーム202、下部フレーム(不図示)、側面フレーム(不図示)が配置される。保持部材は、四辺一体形状であってもよいし、外装と一体化した構成であってもよい。各保持部材と液晶表示パネル11との間には、液晶表示パネル11の表示面に必要以上の応力がかからないように緩衝材15が適宜配置される。
また、液晶表示パネル11とホルダ212とが接触する部位にも緩衝材(不図示)が配置され、これにより、液晶表示パネルに過度な応力負荷がかからないようになっている。
本実施形態に係る液晶表示装置は、この他に、背面側に電源基板、画像処理を行うシステム基板、コントロール基板が備わっている。また、これらの内部構成を囲むように外装が備わっている(いずれも不図示)。
また、液晶表示パネル11とホルダ212とが接触する部位にも緩衝材(不図示)が配置され、これにより、液晶表示パネルに過度な応力負荷がかからないようになっている。
本実施形態に係る液晶表示装置は、この他に、背面側に電源基板、画像処理を行うシステム基板、コントロール基板が備わっている。また、これらの内部構成を囲むように外装が備わっている(いずれも不図示)。
次に、第一の実施形態に係る液晶表示装置をZ軸方向(装置正面方向)から見た断面図である図2Aおよび図2Bを参照して、ドライバICの放熱を行う方法を説明する。なお、図2Aは、図1AにおけるC−C’断面図であり、図2Bは、図1BにおけるD−D’断面図である。
本実施形態に係る液晶表示装置は、複数のドライバIC12と上部フレーム202との間に複数の熱伝導部材210が配置されている。ドライバIC12で発生した熱は、上部フレーム202に連結された熱伝導部材210を介して拡散し、放熱される。熱伝導部材210は、1[W/mK]以上の熱伝導率を有し、ドライバIC12及びフレキシブルケーブル13を傷つけないような弾性材料であることが好ましい。例えば、樹脂材料、シリ
コンゴムなどに、熱伝導率の高いフィラー、金属材料などを含有したものが望ましい。
また、熱伝導部材210は、厚みが0.5〜5mmの範囲であり、ドライバIC12の面形状よりも1.5倍以上大きい面形状で構成されることが望ましい。また、上部フレーム202は、熱拡散効率を良くするため、アルミ、鉄、銅などを含有する金属で構成され、厚みは0.5〜5mmの範囲であることが好ましい。
コンゴムなどに、熱伝導率の高いフィラー、金属材料などを含有したものが望ましい。
また、熱伝導部材210は、厚みが0.5〜5mmの範囲であり、ドライバIC12の面形状よりも1.5倍以上大きい面形状で構成されることが望ましい。また、上部フレーム202は、熱拡散効率を良くするため、アルミ、鉄、銅などを含有する金属で構成され、厚みは0.5〜5mmの範囲であることが好ましい。
次に、ドライバIC12に対して押圧力をかける手段について説明する。
本実施形態に係る液晶表示装置は、バックライトユニット201とドライバIC12との間に、二つのソレノイド213と、一枚の板状のプレート214と、複数の押圧部材211が配置されている。
本実施形態に係る液晶表示装置は、バックライトユニット201とドライバIC12との間に、二つのソレノイド213と、一枚の板状のプレート214と、複数の押圧部材211が配置されている。
ソレノイド213は、ソレノイドアクチュエータであり、電圧を印加することにより、図2Bのように、可動部である凸部215を突出させることができる。
凸部215が突出していない場合、押圧部材211は初期位置にあり、ドライバIC12との間に隙間を有する構造となっているが、凸部215が突出することによって、プレート214が移動し、移動可能な押圧部材211がドライバIC12を押圧する。そして、当該押圧力によって、ドライバIC12が熱伝導部材210に押し付けられる。
なお、押圧部材211の初期位置が本発明における第一の位置であり、押圧部材211がドライバIC12を押圧する位置が本発明における第二の位置である。
凸部215が突出していない場合、押圧部材211は初期位置にあり、ドライバIC12との間に隙間を有する構造となっているが、凸部215が突出することによって、プレート214が移動し、移動可能な押圧部材211がドライバIC12を押圧する。そして、当該押圧力によって、ドライバIC12が熱伝導部材210に押し付けられる。
なお、押圧部材211の初期位置が本発明における第一の位置であり、押圧部材211がドライバIC12を押圧する位置が本発明における第二の位置である。
プレート214は、金属または樹脂といった剛性を有する板形状の部材であり、0.5mm以上の厚みがあることが望ましい。
押圧部材211は、弾性を有する柔らかい部材であり、ドライバIC12に対して1.5倍以上の大きさを持つ部材であることが好ましい。また、一つの押圧部材211が一つのドライバIC12にかける押圧力は、0.5〜5Nの範囲であることが好ましく、押圧部材211とドライバIC12の初期間隔は0.5〜5mm程度であることが好ましい。
押圧部材211の厚みは、押圧部材211とドライバIC12の初期間隔、ドライバICにかける押圧力および押圧量、ソレノイド213の凸部215及びプレート214の変位量に基づいて適宜設定すればよい。例えば、初期間隔を2mm、押圧部材211の厚みを2.5mm、ソレノイド213の凸部215およびプレート214の変位量を2.5mmとすると、押圧部材211は押圧によって0.5mm圧縮される。すなわち、初期状態から20%圧縮される。押圧部材211の材料は、このとき、ドライバIC12への押圧力が0.5〜5Nとなるような弾性材料を選定するとよい。
押圧部材211の厚みは、押圧部材211とドライバIC12の初期間隔、ドライバICにかける押圧力および押圧量、ソレノイド213の凸部215及びプレート214の変位量に基づいて適宜設定すればよい。例えば、初期間隔を2mm、押圧部材211の厚みを2.5mm、ソレノイド213の凸部215およびプレート214の変位量を2.5mmとすると、押圧部材211は押圧によって0.5mm圧縮される。すなわち、初期状態から20%圧縮される。押圧部材211の材料は、このとき、ドライバIC12への押圧力が0.5〜5Nとなるような弾性材料を選定するとよい。
なお、バックライトユニット210を保持するホルダ212は、ソレノイド213及びプレート214の形状を避けるように成形されている。ホルダは樹脂成型により作製することが好ましい。また、ソレノイド213自体も発熱を伴うため、熱をバックライトユニットへ伝熱し、バックライトユニット201の発熱と同時に背面側へ積極的に放熱する構成とすることが好ましい。
次に、本実施形態に係る液晶表示装置のシステム構成図である図3を参照しながら、ドライバICにかける押圧力を制御する方法について説明する。
図3に示した通り、ソレノイド213は、スイッチ252を介して電源を供給することで動作する構成となっている。
図3に示した通り、ソレノイド213は、スイッチ252を介して電源を供給することで動作する構成となっている。
ここで、制御部251について説明する。制御部251は、液晶表示装置の動作を司る手段であり、具体的には、外部から入力された映像信号を画像処理部21に出力する手段である。出力された映像信号は、画像処理部21で処理が行われ、ドライバIC12経由で表示パネル11へ出力される。
また、制御部251は、画像処理部21に映像信号を出力するとともに、スイッチ252を投入し、ソレノイド213に電圧を印加する。これにより、図1Bに示したように、ソレノイド213の凸部215が図中上方に突出し、押圧部材211によってドライバIC12が押圧される。また、同じ押圧力で、ドライバIC12が熱伝導部材210を押圧する。
ここで、ドライバICに加える押圧力と、得られる放熱特性との関係について説明する。
図4は、ドライバICに押圧力を加えた際の、熱伝導部材に対する対熱抵抗比を表したグラフである。なお本例では、押圧力を加えていない状態(押圧力=0N)における対熱抵抗比を1とした。また、算出に用いた熱抵抗(℃/W)は、ドライバIC12の消費電力(W)と上昇温度(℃)から算出した。
図4は、熱伝導部材210の熱伝導率を2[W/mK]、厚みを3mmとし、上部フレーム202の材質を亜鉛処理メッキ鋼板(SECC)、厚みを1mmとし、長手方向に一様に配置した場合の例である。ドライバICに対する押圧力を上げると、それに応じて、熱伝導部材に対する対熱抵抗比が減少することから、ドライバICの放熱性が向上することがわかる。
図4は、ドライバICに押圧力を加えた際の、熱伝導部材に対する対熱抵抗比を表したグラフである。なお本例では、押圧力を加えていない状態(押圧力=0N)における対熱抵抗比を1とした。また、算出に用いた熱抵抗(℃/W)は、ドライバIC12の消費電力(W)と上昇温度(℃)から算出した。
図4は、熱伝導部材210の熱伝導率を2[W/mK]、厚みを3mmとし、上部フレーム202の材質を亜鉛処理メッキ鋼板(SECC)、厚みを1mmとし、長手方向に一様に配置した場合の例である。ドライバICに対する押圧力を上げると、それに応じて、熱伝導部材に対する対熱抵抗比が減少することから、ドライバICの放熱性が向上することがわかる。
制御部251は、画像処理部21に対して映像信号を出力していない場合、スイッチ252を開放し、ソレノイド213に対する電源供給を遮断する。これにより、プレート214および押圧部材211の位置が戻り、ドライバIC12の押圧が解除される。
すなわち、表示パネルに通電している場合は、ドライバICを押圧することで放熱性を向上させ、表示パネルに通電していない場合は、ドライバICの押圧を解除し、非固定状態とすることで、振動や衝撃への耐性を向上させる。
第一の実施形態に係る液晶表示装置は、このように構成することで、従来の表示装置の課題であった、放熱性の確保と、振動や衝撃に対する耐性を両立させることができる。
すなわち、表示パネルに通電している場合は、ドライバICを押圧することで放熱性を向上させ、表示パネルに通電していない場合は、ドライバICの押圧を解除し、非固定状態とすることで、振動や衝撃への耐性を向上させる。
第一の実施形態に係る液晶表示装置は、このように構成することで、従来の表示装置の課題であった、放熱性の確保と、振動や衝撃に対する耐性を両立させることができる。
なお、本実施形態ではソレノイドを二つ用いたが、使用するソレノイドは一つ以上であればよい。ただし、プレート214を押し上げた際の撓みが防止でき、複数の押圧部材を均等に移動させることができるため、二つ以上のソレノイドを利用することが好ましい。
また、押圧部材211にかける押圧力は、装置の放熱特性やドライバIC12の発熱量をふまえて決定すればよく、ソレノイド213の個数や、各ソレノイドが発生させる押圧力は、押圧部材211にかける押圧力をふまえて決定すればよい。
また、押圧部材211にかける押圧力は、装置の放熱特性やドライバIC12の発熱量をふまえて決定すればよく、ソレノイド213の個数や、各ソレノイドが発生させる押圧力は、押圧部材211にかける押圧力をふまえて決定すればよい。
(第一の実施形態の変形例)
第一の実施形態では、表示パネルに出力される映像信号の有無に連動してドライバICに押圧力を加えたが、表示装置が使用中であるか否かを判定する手段を追加し、表示装置が使用されていると判定した場合にのみ押圧力を加える構成としてもよい。
第一の実施形態では、表示パネルに出力される映像信号の有無に連動してドライバICに押圧力を加えたが、表示装置が使用中であるか否かを判定する手段を追加し、表示装置が使用されていると判定した場合にのみ押圧力を加える構成としてもよい。
図5は、変形例に係る液晶表示装置のシステム構成図である。第一の実施形態と比較して、温度センサである温度検出部254と、振動センサである振動検出部255が追加されている。他の構成は第一の実施形態と同様である。
温度検出部254は、温度センサを有し、当該センサによってドライバIC12の温度を計測する手段である。制御部251は、例えば、温度検出部254を通じてドライバIC12の温度を監視し、温度が所定の値以上となった場合に、表示パネルに通電していると判定してスイッチ252を投入する。また、所定の値を下回った場合に、スイッチ252を開放する。これにより、ドライバICが、放熱が必要な温度となった場合にのみソレノイド213を動作させ、ドライバICを押圧することができるようになる。
なお、ドライバIC12の温度が高くなるほど、印加する電圧を高くし、ドライバICに対する押圧力を高くする制御を行うようにしてもよい。
なお、ドライバIC12の温度が高くなるほど、印加する電圧を高くし、ドライバICに対する押圧力を高くする制御を行うようにしてもよい。
また、振動検出部255は、加速度センサを有し、当該センサによって装置に加わった振動を計測する手段である。制御部251は、例えば、装置が通電している場合において常にスイッチ252を投入し、既定値以上の振動を計測した場合にのみスイッチ252を開放する。これにより、通常の使用時は常にドライバICに押圧力をかけ、移動時など、振動に対する保護が必要な場合にのみ押圧を解除することができるようになる。
なお、本変形例では温度検出部254と、振動検出部255の双方を記載しているが、どちらか片方のみを用いる構成としてもよいし、双方を用いてもよい。また、双方を用いる場合、温度に基づく制御と振動に基づく制御のどちらかを優先するようにしてもよい。例えば、振動を検出した場合、ドライバICの温度にかかわらずスイッチ252を開放するようにしてもよい。また、センサから取得した値に基づいて、どちらを優先するかを決定してもよい。
(第二の実施形態)
第一の実施形態では、ソレノイド213を用いてプレート214を移動させ、プレート214上に配置された押圧部材211を移動させた。すなわち、ソレノイドの数よりも多くの押圧部材を移動させることができる。これに対して第二の実施形態は、押圧部材と同じ数のソレノイドを用いて、各押圧部材を移動させる実施形態である。ソレノイドの配置以外の構成は、第一の実施形態と同様である。
第一の実施形態では、ソレノイド213を用いてプレート214を移動させ、プレート214上に配置された押圧部材211を移動させた。すなわち、ソレノイドの数よりも多くの押圧部材を移動させることができる。これに対して第二の実施形態は、押圧部材と同じ数のソレノイドを用いて、各押圧部材を移動させる実施形態である。ソレノイドの配置以外の構成は、第一の実施形態と同様である。
図6は、第二の実施形態に係る液晶表示装置をZ軸方向(装置正面方向)から見た断面図である。本実施形態では、プレート214を使用せず、押圧部材221と同数のソレノイド223を用いて押圧を行う。なお、押圧面積を確保するため、ソレノイド223の凸部225は大きな座面を有することが好ましい。
第一の実施形態では、プレートの撓みが発生する可能性を考慮する必要があったが、第二の実施形態では、ドライバIC12に対する押圧力が一定となるため、安定した放熱を実現することができる。
第一の実施形態では、プレートの撓みが発生する可能性を考慮する必要があったが、第二の実施形態では、ドライバIC12に対する押圧力が一定となるため、安定した放熱を実現することができる。
(第三の実施形態)
第一の実施形態では、弾性を有する押圧部材を用いてドライバICを押圧した。これに対し、第三の実施形態は、圧力によって変形する押圧部材を用いてドライバICを押圧する実施形態である。押圧部材以外の構成は、第一の実施形態と同様である。
第一の実施形態では、弾性を有する押圧部材を用いてドライバICを押圧した。これに対し、第三の実施形態は、圧力によって変形する押圧部材を用いてドライバICを押圧する実施形態である。押圧部材以外の構成は、第一の実施形態と同様である。
図7Aおよび図7Bは、第三の実施形態に係る液晶表示装置の断面を拡大した図である。図1Aおよび図1Bと同じく、図中左方向(Z軸正方向)が表示装置の正面側、右方向(Z軸負方向)が表示装置の背面側を表す。
第三の実施形態では、押圧部材231は、圧力を加えることによって変形し、かつ、体積が変化しない材質からなる。押圧部材231は、例えば、ウレタンやシリコンなどを発砲させたスポンジや、ゴムのような柔軟性のある材質であることが望ましいが、変位を伝達することができれば、どのような材質であってもよい。
押圧部材231は、液晶表示装置の下面、表示面、長手方向両面がそれぞれホルダ232に囲まれるように接触しており、背面はプレート234と接触する。すなわち、ドライバIC12に接触する面と、プレート234に接触する面以外の面が固定されている。押圧部材231の大きさ、厚み、推奨押圧力などは第一の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
押圧部材231は、液晶表示装置の下面、表示面、長手方向両面がそれぞれホルダ232に囲まれるように接触しており、背面はプレート234と接触する。すなわち、ドライバIC12に接触する面と、プレート234に接触する面以外の面が固定されている。押圧部材231の大きさ、厚み、推奨押圧力などは第一の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
プレート234は、金属または樹脂製の、撓みが少ない板形状の剛性部材であり、厚みは0.5mm以上あることが望ましい。
プレート234の背面側には、ソレノイド233が配置される。なお、プレート234の位置を確実に戻すため、ソレノイド233の凸部235先端とプレート234は機械的に固定されていることが好ましい。
ソレノイド233の構成は、凸部の移動方向が異なるという点を除いて第一の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
ソレノイド233によって、図中Z方向から圧力が加わると、押圧部材231が、開放されている空間である図中上方向に変形する(図7B)。
押圧部材231は、変形していない状態では、ドライバIC12との間に隙間を有する構造となっているが、押圧部材231が変形すると、押圧部材231がドライバIC12を押圧する。これにより、ドライバIC12が熱伝導部材210に押圧され、ドライバICの放熱性が向上する点は第一の実施形態と同様である。
プレート234の背面側には、ソレノイド233が配置される。なお、プレート234の位置を確実に戻すため、ソレノイド233の凸部235先端とプレート234は機械的に固定されていることが好ましい。
ソレノイド233の構成は、凸部の移動方向が異なるという点を除いて第一の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。
ソレノイド233によって、図中Z方向から圧力が加わると、押圧部材231が、開放されている空間である図中上方向に変形する(図7B)。
押圧部材231は、変形していない状態では、ドライバIC12との間に隙間を有する構造となっているが、押圧部材231が変形すると、押圧部材231がドライバIC12を押圧する。これにより、ドライバIC12が熱伝導部材210に押圧され、ドライバICの放熱性が向上する点は第一の実施形態と同様である。
第三の実施形態は、図中横方向に突出するソレノイドを用いてドライバICを押圧することができるため、ソレノイドやプレートの設置場所に制限があるような場合に有効な実施形態である。
なお、本発明における「押圧部材の移動」とは、第一の実施形態のように、押圧部材全体を平行移動させる形態だけでなく、本実施形態に示したような、押圧部材の一部分に圧力を加えることで、他の一部分を移動させるような形態も含む。
なお、本発明における「押圧部材の移動」とは、第一の実施形態のように、押圧部材全体を平行移動させる形態だけでなく、本実施形態に示したような、押圧部材の一部分に圧力を加えることで、他の一部分を移動させるような形態も含む。
(第四の実施形態)
第四の実施形態は、直動機構であるソレノイドではなく、熱によって変形するバイメタルを用いて押圧力を発生させる実施形態である。第四の実施形態に係る液晶表示装置の構成は、第一の実施形態で用いたソレノイド(およびソレノイドを駆動する手段)がバイメタルに置き換わるという点を除いて、第一の実施形態と同様である。
第四の実施形態は、直動機構であるソレノイドではなく、熱によって変形するバイメタルを用いて押圧力を発生させる実施形態である。第四の実施形態に係る液晶表示装置の構成は、第一の実施形態で用いたソレノイド(およびソレノイドを駆動する手段)がバイメタルに置き換わるという点を除いて、第一の実施形態と同様である。
図8Aおよび図8Bは、第四の実施形態に係る液晶表示装置の断面を拡大した図である。
第四の実施形態では、ドライバIC12の図中下側に押圧部材311が配置され、押圧部材311は、更に下側にあるバイメタル313に載置されている。
バイメタル313は、熱膨張率が異なる二枚の金属板を貼り合わせた部材であり、温度によって変形する特性を持つ。温度が上昇すると、図8Bのように湾曲し、押圧部材311を上昇させる。これにより、他の実施形態と同様に、押圧部材によってドライバICを押圧することができる。
第四の実施形態では、ドライバIC12の図中下側に押圧部材311が配置され、押圧部材311は、更に下側にあるバイメタル313に載置されている。
バイメタル313は、熱膨張率が異なる二枚の金属板を貼り合わせた部材であり、温度によって変形する特性を持つ。温度が上昇すると、図8Bのように湾曲し、押圧部材311を上昇させる。これにより、他の実施形態と同様に、押圧部材によってドライバICを押圧することができる。
図9は、押圧部材をY軸方向(装置を俯瞰する方向)から見た拡大図である。
図9に示す通り、バイメタル313は、ホルダ312によって上辺と下辺(図中の太線)で固定される。例えば、固定部材314を外した状態でバイメタル313をスライドさせて挿入し、その後、固定部材314を取り付けて固定する。
バイメタル313は、バックライトユニット301の近傍に配置されるため、バックライトユニットが駆動することで発生する熱によって湾曲する。すなわち、バックライトユニットに通電している場合、継続して湾曲した状態となる。
図9に示す通り、バイメタル313は、ホルダ312によって上辺と下辺(図中の太線)で固定される。例えば、固定部材314を外した状態でバイメタル313をスライドさせて挿入し、その後、固定部材314を取り付けて固定する。
バイメタル313は、バックライトユニット301の近傍に配置されるため、バックライトユニットが駆動することで発生する熱によって湾曲する。すなわち、バックライトユニットに通電している場合、継続して湾曲した状態となる。
なお、バイメタル313の厚みは、0.2〜1.0mmの範囲であることが好ましい。
例えば、バイメタル313は厚みを0.2mm、表示面方向の固定部の距離を45mm、長手方向を600mm、湾曲係数を2×10−5/℃とすることができる。この際、バックライトユニット301の発熱による温度上昇幅が55℃であると仮定すると、バイメタルの湾曲による突出量は約2.8mmとなる。そこで、押圧部材331の厚みを2.5mmとし、初期間隔を2.3mmとすると、押圧部材311が0.5mm圧縮される。す
なわち、初期状態から20%圧縮される。このとき、押圧部材311の材料は、このとき、ドライバIC12への押圧力が0.5〜5Nとなるような弾性材料を選定するとよい。
例えば、バイメタル313は厚みを0.2mm、表示面方向の固定部の距離を45mm、長手方向を600mm、湾曲係数を2×10−5/℃とすることができる。この際、バックライトユニット301の発熱による温度上昇幅が55℃であると仮定すると、バイメタルの湾曲による突出量は約2.8mmとなる。そこで、押圧部材331の厚みを2.5mmとし、初期間隔を2.3mmとすると、押圧部材311が0.5mm圧縮される。す
なわち、初期状態から20%圧縮される。このとき、押圧部材311の材料は、このとき、ドライバIC12への押圧力が0.5〜5Nとなるような弾性材料を選定するとよい。
なお、バックライトユニットから発生した熱を効率よく利用するため、バイメタル313を配置するホルダを薄くしたり、バイメタル313をバックライトユニット上に直接配置するようにしてもよい。また、バックライトユニット上側に熱を集約させるため、熱伝導性に優れたグラファイトシート(不図示)を配置してもよい。
また、バイメタル313は、図10に図示したように二つに分けてもよい。バイメタルを二つに分ける場合、図9と同様に固定部材324を外した状態で、両側よりスライドさせて挿入する。また、バイメタルの数をさらに分割した構成としてもよい。
また、本実施形態では、バイメタル313の両端を固定したが、ドライバIC12を押圧できる配置が可能であれば、片持ち固定にしてもよい。
また、バイメタル313は、図10に図示したように二つに分けてもよい。バイメタルを二つに分ける場合、図9と同様に固定部材324を外した状態で、両側よりスライドさせて挿入する。また、バイメタルの数をさらに分割した構成としてもよい。
また、本実施形態では、バイメタル313の両端を固定したが、ドライバIC12を押圧できる配置が可能であれば、片持ち固定にしてもよい。
以上説明したように、第四の実施形態では、装置内で発生した熱を機械運動に変換するため、温度を検出するセンサを用いずとも、温度に応じて押圧力を発生させることができる。また、発生する押圧力は温度に比例するため、温度が高くなるほどドライバICの放熱性を高めることができる。
(変形例)
なお、各実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。
例えば本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む表示装置として実施することもできる。また、上記処理の少なくとも一部を含む表示装置の制御方法として実施することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
なお、各実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。
例えば本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む表示装置として実施することもできる。また、上記処理の少なくとも一部を含む表示装置の制御方法として実施することもできる。上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
また、各実施形態では、液晶パネルを有する液晶表示装置を例に説明を行ったが、本発明は、有機ELディスプレイを有する表示装置に適用することもできるし、その他のディスプレイを有する表示装置に適用することもできる。ドライバICの放熱構造を有する表示装置であれば、種類を問わず適用することができる。
11・・・液晶表示パネル、12・・・ドライバIC、210・・・熱伝導部材、211・・・押圧部材、213・・・ソレノイド、214・・・プレート
Claims (14)
- 表示パネルと、
前記表示パネルを駆動するドライバICと、
前記ドライバICにて発生した熱を放熱させる部材である熱伝導部材と、
第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、
前記押圧部材を移動させる駆動手段と、
を有することを特徴とする、表示装置。 - 前記駆動手段を介して前記押圧部材の位置を制御する制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記表示パネルに通電していると判定した場合に、前記押圧部材を第二の位置に移動させる
ことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 温度を検出する温度センサをさらに有し、
前記制御部は、前記温度センサが検出した温度が所定の値以上である場合に、前記表示パネルに通電していると判定する
ことを特徴とする、請求項2に記載の表示装置。 - 前記駆動手段を介して前記押圧部材の位置を制御する制御部をさらに有し、
前記制御部は、前記表示パネルが使用されていないと判定した場合に、前記押圧部材を第一の位置に移動させる
ことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 振動を検出する振動センサをさらに有し、
前記制御部は、前記振動センサが振動を検出した場合に、前記表示パネルが使用されていないと判定する
ことを特徴とする、請求項4に記載の表示装置。 - 前記駆動手段は、直動機構を含み、前記直動機構によって前記押圧部材を移動させる
ことを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記駆動手段は、直動機構を含み、
前記押圧部材は、前記ドライバICに対向する面と、前記直動機構の可動部に対向する面以外の面が変形しないよう固定されており、
前記直動機構が前記押圧部材に力を加えることで、前記押圧部材が変形し、前記ドライバICを押圧する
ことを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記駆動手段は、装置内で発生した熱によって変形するバイメタルを含み、前記バイメタルの変形によって前記押圧部材を移動させる
ことを特徴とする、請求項1に記載の表示装置。 - 前記表示パネルは、液晶パネルである
ことを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記ドライバICは、フレキシブルケーブルを用いて前記表示パネルと接続される
ことを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記表示パネルは、保持部材によって支持され、
前記熱伝導部材は、前記保持部材と連結されている
ことを特徴とする、請求項1から10のいずれか1項に記載の表示装置。 - 表示パネルと、
前記表示パネルを駆動するドライバICと、
前記ドライバICにて発生した熱を放熱する部材である熱伝導部材と、
第一の位置および第二の位置に移動可能な押圧部材であって、前記第二の位置に移動することで前記ドライバICに押圧力を加え、前記ドライバICを前記熱伝導部材に押圧させる押圧部材と、
を有する表示装置の制御方法であって、
自装置が使用中でない場合に、前記押圧部材を第一の位置に移動させる第一の移動ステップと、
自装置が使用中である場合に、前記押圧部材を第二の位置に移動させる第二の移動ステップと、
を含むことを特徴とする、表示装置の制御方法。 - 温度を検出するセンサをさらに有する表示装置の制御方法であって、
前記第二の移動ステップでは、前記温度センサが検出した温度が所定の値以上である場合に、自装置が使用中であると判定する
ことを特徴とする、請求項12に記載の表示装置の制御方法。 - 振動を検出するセンサをさらに有する表示装置の制御方法であって、
前記第一の移動ステップでは、前記振動センサが振動を検出した場合に、自装置が使用中でないと判定する
ことを特徴とする、請求項12または13に記載の表示装置の制御方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013253175A JP2015111209A (ja) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 表示装置および表示装置の制御方法 |
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US10948754B2 (en) | 2017-12-19 | 2021-03-16 | Samsung Display Co., Ltd. | Curved display module and display apparatus having the same |
-
2013
- 2013-12-06 JP JP2013253175A patent/JP2015111209A/ja active Pending
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