JP5216602B2 - 画像表示装置 - Google Patents

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    • H05K7/20972Forced ventilation, e.g. on heat dissipaters coupled to components

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,液晶ディスプレイなどの平面型の画像表示装置では、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の増加、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。

表示パネルモジュールと各種基板の発熱増加に伴う課題の解決を図った画像表示装置は、例えば、特開2005−235843号公報に記載されている。特開2005−235843号公報には、背面カバーの天井部に排気用の冷却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。

また、表示パネルと各種基板の発熱増加に伴う課題の解決を図った別の画像表示装置として、例えば、特開2001−22281号公報に記載されている。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2001−22281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ベース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通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、排気面も非表示側カバーに数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、通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。

また、画像表示装置では、画像の高輝度・高精細化が年々進んでおり、これに伴って画像処理用電子部品の数が増加する傾向にある。特に、表示パネルの下端部に加えて上端部にも複数の画像表示素子を配置して、高精細化に対応する構成とする場合がある。この場合、表示パネル下側から徐々に加熱され、昇温した空気が集積されやすい表示パネル上側に位置するため、特開2005−235843号公報に開示された構成では放熱が不足し、部品の上限温度を超える恐れがある。表示パネル上端部での画像表示素子の冷却不足を補うため、画像表示素子を表示パネルの下端部に全て設置することも可能である。しかし、このように画像表示素子を配置した場合には、画像表示素子の発熱が増加する映像が長時間継続すると、画像表示素子と近傍の表示パネルの温度が上昇するという問題がある。

また、従来の画像表示装置では、装置外部との吸排気促進による放熱向上のため、背面側カバーの上側,下側だけでなく、中部にも開口を設けることが多い。しかし、背面側カバーの中部に開口を設けた場合には、背面側から見たデザイン性が低下することと、装置内部のファンの騒音と電源基板の電磁騒音の外部への伝播を遮蔽しにくいという課題があった。

本発明では、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。

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表示側カバーと、前記表示パネルの背面側に設けられた非表示側カバーと、前記表示パネルに接続された画像表示素子と、前記表示パネルに接続され、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、前記画像表示素子に接続された第1の放熱器と、前記表示パネル,前記表示側カバー及び前記非表示側カバーとで囲まれた空間内であって、吹出口が前記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、
前記シャーシの前記表示駆動基板及び前記電源基板と対向する部位に設けられた第1の絶縁板と、前記非表示側カバーの表面上であって、前記表示駆動基板及び電源基板と対向する位置に設けられた第2の絶縁板とを備え、前記下部の開口は、前記第1の放熱器と対向する位置に設けられ、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以内の位置であって、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の位置であることを特徴とする。

本発明によれば、発熱部品である表示パネルや表示駆動基板,画像表示素子等を安定に装置外部への騒音の伝播を抑えつつ冷却するとともに、回路部品とシャーシ,非表示側カバーとの電気的絶縁を保つことができる。したがって高輝度・高精細で信頼性が高く、壁掛け設置をしやすく、意匠性の高い画像表示装置を提供することができる。

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断面を側面からみた断面図である。 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みた図である。 図2のB−B断面を背面側から見た断面図である。 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の断面図である。 図10のD−D断面で見たターボファンの断面図である。 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断面を側面からみた断面図である。 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断面を側面からみた断面図である。 実施例4の画像表示装置の断面図である。

以下、実施例1について、図1〜図13を用いて説明する。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断面を側面からみた断面図である。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みた図である。図5は、図2のB−B断面を背面側から見た断面図である。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断面に相当する断面図である。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の断面図である。図12は、図10のD−D断面で見たターボファンの断面図である。図13は、別の遠心ファンの断面図である。

図1〜図13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る画像表示素子、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(前側)にあたり、表示パネルモジュール1の裏側の表示駆動基板2などが設置される面が背面(背面)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が設けられた場合を示す。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の背面に接合されたシャーシ4に設けられた表示駆動基板2a,2b,固定基板5にそれぞれ接続されている。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、フレキシブルケーブル3は、表示パネル1の側面と下面の大部分を覆うように設けられる。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を接合して冷却を行う。表示パネル1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1個の基板として用いられている例を示したが、複数の基板から成るケーブルで接続して機能する構造のものを使用しても良い。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には、表示駆動基板2a上に集積回路18a,第2の第2の放熱器18b,コンデンサ18c,コイル18dが、表示駆動基板2b上に集積回路18e,18f,第2の第2の放熱器18g,18h,コンデンサ18i,コイル18jが、電源基板8上に集積回路18k,第2の放熱器18l,トランス18m,コンデンサ18n,コイル18oが実装された例を示す。基板上の第2の放熱器18b,18g,18h,18lは、例えば、図6の断面図で示すように櫛歯状に面積を拡大し、放熱特性を向上したものを用いても良いとする。

筐体内には、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が搭載された場合を示す。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、各エリアで図1に示すよりも増えても良いものとする。また、或いはエリアによっては、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ものとする。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、多翼ファン或いはターボファンとする。遠心ファン11は、図10に示すようにケース20,モータ21,モータと一体部品の羽根車22からなり、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は垂直方向の吹出口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を形成する多数の羽根25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を形成する多数の羽根25の外周での傾きが羽根車22の回転方向とは逆向きで形成される。図10には、遠心ファン11の吸気口23が1個の場合の図を示したが、図13に示すように吸気口23が23a,23bと両側に設けられても良いものとする。

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を実装して構成される。背面側カバー13には、複数の開口部15が設けられ、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。開口部の詳細形状は図示しないが、多孔板やスリット,メッシュ等から成るものとする。図3に破線で示しているのは、筐体内部のファン11が設置される位置である。

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、これら基板が対向する箇所のシャーシ4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16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、箇所の背面側カバー13表面上であって、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8と対向する位置には、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17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上に示す破線は、それぞれ対向して設けられた表示駆動基板2a,2b,8の位置を示すものであり、これら基板と同程度或いは基板よりも大きい面積で設ける。

ここで、図7,図8に従来構造の画像表示装置の構造例を示す。従来構造は、奥行き寸法Dが100mm程度の構造である。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程度の距離で実装し、回路部品18の最も背面側
カバー13に近接する部品と背面側カバー13との距離L2を10〜15mm程度の距離で
実装し、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を備える。また、表示パネル上端部にも別の画像表示素子6aを有し、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の発熱が増加しても熱源が表示パネル1の上下端に分散して配置されるため、温度の上昇を抑えやすい。また、奥行き寸法が100mm程度あるので20mm程度の厚さの軸流ファン19a,19b,1
9cを図7のように実装しても、シャーシ4との距離L3が30〜50mm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多い風量を得ることができる。表示駆動基板2,電源基板8の周辺に、図7,図8に示すように外径L4が60mm程
度の軸流ファン19d,19eを設けて、これらの基板を局所的に冷却する場合もある。
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通風を促進している。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及び電源基板8など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易い。しかし、大型の大風量軸流ファン19a,19b,19cの搭載と、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、上限温度以下での作動が可能となっている。

ところが、筐体奥行き寸法Dを例えば35mm程度まで薄型化すると、発明者らが検討し
た結果、図7の装置では、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及び電源基板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及び電源基板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及び電源基板8との距離L1を5mm程度まで小さ
くすると、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のようになり、特に表示駆動基板2a,2b及び電源基板8がシャーシに設置される箇所で表示パネル温度が局所的に上昇する。これは、これらの基板とシャーシ4との距離L1が小さくなったことにより、隙間の空間への通風が著しく減少するため、表示パネル1で発生した熱が表示パネル1に接合されたシャーシ4に熱伝導で伝熱してもシャーシ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、放熱されにくくなったことによるものである。
発明者らが検討した結果によると間隔距離L1を約10mm以上とると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が実験により確認された。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及び電源基板8が対向する箇所のシャーシ4表面上に第1の絶縁板16a,16b,16cを設ける。この場合、熱伝導率が0.1〜1(W/m・K)程度と低く樹脂材等で形成された絶縁板は、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ため、第1の絶縁板16a,16b,16cが設けられた箇所のシャーシ4表面上で、熱的な抵抗となり他の第1の絶縁板16が設けられていない箇所と比べて断熱作用をもたらすとともに、温度上昇をもたらす。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
ため、筐体奥行き寸法Dを例えば35mm程度まで薄型化すると、ファン吸気面とシャーシ
4との距離L3は、軸流ファン19を10〜15mm程度の薄型のファンに変えたとしても
10〜15mm程度しか確保できなくなる。このため、軸流ファン19a,19b,19c
にとって吸気側での通風抵抗が大幅に増加し、作動風量が減少することとなる。発明者らが実験で測定した結果、間隔距離L3が20mm以下にまで小さくなると、従来構造に対し
て軸流ファン19の風量が大幅に減少することを確認した。表示駆動基板2a,2b及び電源基板8の周囲に設置される小型の軸流ファン19d,19eについては、従来構造で外径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程度まで薄型化すると、外径L4が20mm程度のものしか搭載できなくなる。
このため、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。また、軸流ファン19d,19eの周囲には、比較的開口の大きい背面側カバー13の中部開口15dと下部開口15bが位置するため、ファンの騒音が筐体外部に伝播しやすくなるという課題がある。

ここで、実施例1において、図2,図6に示すように、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8は、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8上の回路部品18がシャーシ4に対向する方向に実装される。吹出口を図2の上方向とする遠心ファン11a,11b,11c,11dは、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8の下側に設けられる。そして、この遠心ファン11a,11b,11c,11dは、シャーシ4と表示駆動基板2a,2b及び電源基板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
。遠心ファンの場合には、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、適切な風の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、排気側に近接して上部開口5aの多孔板が設けられるため、通風抵抗となり風量の低下を招いていた。しかし、遠心ファンでは、ファン内部で吸気側と排気側の方向が90゜曲がることから排気面がシャーシ4に直接衝突することなく、シャーシ4に沿って図2の上方向に自然に風を送風するため、特に排気側の風の抵抗が減少し、冷却に必要な風量の確保が容易となる。

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。

また、図8に示す従来構造では、下部開口15bは、下部開口15bの上側位置の高さH1が、第1の放熱器7の上側位置の高さH3よりも40〜50mm高い位置に設けられて
いる。この場合には、風が第1の放熱器7を通過せず、第1の放熱器7の上側の開口を通って軸流ファン19に風のほとんど吸気されるため、画像表示素子6の冷却効率が低下するという問題があった。しかし、実施例1の構造により、この問題は解決される。発明者らが実施例1の構造を実験で確認した結果、画像表示素子6の温度を約5℃低減する効果を得た。また、下部開口15bは、遠心ファン11よりも下側に設けられている。これとともに、遠心ファン11の吸気面は、背面側カバー13に対向するように設けられている。このため、遠心ファン11の内部から吸気面を介して伝播する騒音は、背面側カバー13に遮断されて直接的には筐体外部に伝播せず、離れた位置にある下部開口15bや上部開口15aから伝播するため、筐体外部でのファンの騒音を抑える効果が同時に得られる。

また、図7に示す従来構造をそのまま薄型化した場合に、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8とシャーシ4との間隔距離L1が5mmとなって風を通風することが困難になる
。しかし、実施例1の構造では、図2に示すように、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8の回路部品18をシャーシ4と対向する方向に実装することにより、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。この構造により
、遠心ファン11で、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8の下側から風を吸気して、上向き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に同時に風を送風するため、これらの部品の冷却効率を向上させるとともに装置の薄型化が可能となる。このため、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8が対向するシャーシ4上に第1の絶縁板16が設けられ、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℃上昇した場合においても、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の冷却が可能となる。発明者らが、図2の構造を元に、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。

実施例1の構造は、図2に示すように、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8と表示パネル1を、遠心ファン11を用いて、効率よく冷却する構造である。このため、図8に示す従来構造のように、背面側カバー13に中部開口を設けて表示駆動基板2a,2b及び電源基板8上の回路部品18を追加して冷却する必要はない。また、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8と背面側カバー13との間には、電気的保安性のため第2の絶縁板17a,17b,17cが設けられているため、背面側カバー13に中部開口15dを設けても実質的に通気口として機能しない。従って、実施例1の構造にすると、背面側から見ても開口部が少なく、デザイン性に優れた画像表示装置を提供することができる。また、図7,図8に示す従来構造では、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8から生じる電磁音がそのまま筐体外部に伝播しやすい構造となっていた。しかし、実施例1の構造では、音源となる回路部品18がシャーシ4側に設置され、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8によって覆われるため、背面側カバー13からの電磁音の主たる伝播口であった中部開口15dが無くなる。この構造により、筐体外部への回路部品18からの騒音の伝播を抑えられるという効果を合わせて得られる。

実施例2について、図14〜図16を用いて説明する。図14は、実施例1の構造の表示パネル前面温度分布図である。図15は、実施例2の画像表示装置の要部背面側透視図であり、図16のE−E断面を示している。図16は、図15のF−F断面を側面からみた断面図である。尚、図15には、表示駆動基板2a,2b及び電源基板8の大きさを破線で示している。

実施例2では、図15,図16に示すように、表示駆動基板上2a,2bに実装された回路部品18の中で、表示駆動基板2a,2bからの高さH5が少なくとも50%以上(表示駆動基板2からシャーシ4までの距離に対して少なくとも50%以上)の高さを有する回路部品の実装位置に対向する位置に、第1の絶縁板16d,16e,16fを設置する。

図14は、実施例1の構造に対応する表示パネル1前面温度分布の実験結果の模式図である。従来構造を踏襲して筐体を薄型化した構造の結果である図9と比較して、ファン11と下部開口15bの構造及び表示駆動基板2a,2b及び電源基板8の設置構造の変更によって、表示パネル1の前面温度が大幅に低減する。しかし、表示駆動基板2a,2b上の回路部品18の中で基板からの高さH2が高い第2の放熱器18b,18g,18h等の箇所で温度が局所的に高くなっているという問題がある。これは、図6に示すように、基板からの高さH2が高い第2の放熱器18b,18g,18h等の箇所では、シャーシ4との間に形成される風の流路の断面積が減少し、この部分の通風が局所的に小さくなる。さらに、集積回路18a,18e,18fの発熱で温度上昇した第2の放熱器18b,18g,18hが、シャーシ4に近接することが原因である。対策としては、シャーシ4側の伝熱特性の改善と第2の放熱器18b,18g,18h等の構造の変更が考えられる。実施例2の構造では、シャーシ4側の伝熱特性の改善を行う。

表示駆動基板2a,2bは、駆動している回路の電圧の点などから、電源基板8に比べて、電気的保安条件のレベルが高くない。このため、第1の絶縁材16a,16bを表示駆動基板2a,2bの対向部全域に必ずしも設置しなくても良く、回路部品の中で基板からの高さH2が高い部品と対向する領域のシャーシ4にだけ18b,18g,18hとして設置しても良い。上記の構成によれば、電気的信頼性を確保しつつ、表示パネル1から熱伝導でシャーシ4に伝熱して筐体内に放散される経路の放熱について、広い面積を持つ第1の絶縁材16a,16bによる断熱作用で阻害されていたところを第1の絶縁材16a,16bが存在しないシャーシ4の表面積が増えるので、シャーシ4から筐体内の空気への放熱が促進される。このため、表示駆動基板2a,2b対向部の表示パネル1温度の平均温度が低下し、局所的に温度の高くなっている第2の放熱器18b,18g,18h等の対向箇所の温度を低減することができる。発明者等が上記構造を実験で確認した結果、表示パネル1の温度を約1℃低減する効果を得た。

実施例3を、図17,図18を用いて説明する。図17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18のG−G断面を示している。図18は、図17のH−H断面を側面からみた断面図である。

図17,図18において、26a,26b,26cは、板状の高熱伝導の部材であり、特に面内方向の熱伝導率がシャーシ4の熱伝導率よりも高い材質を用いている。シャーシ4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が多いが、第1の絶縁板16には、例えば黒鉛をシート状に整形したグラファイトシートを用いれば、面内方向の熱伝導率400〜700(W/m・K)程度が得られる。

実施例3では、表示駆動基板2a,2b、或いは電源基板8が対向するシャーシ4の当該部に設置される第1の絶縁板16a,16c,16bと、シャーシ4との間に高熱伝導の部材26a,26b,26cとを接合した構造とする。すなわち、第1の絶縁板16a,16c,16bとシャーシ4との間に設けられ、シャーシ4よりも面内方向の熱伝導率が高い部材を備える構造とする。

上記の構造によれば、電気的信頼性を確保するとともに、表示パネル1から熱伝導でシャーシ4に伝熱して筐体内に放散される経路の放熱について、広い面積を持つ第1の絶縁材16a,16b,16cによる断熱作用で阻害され、図14に示すように温度分布が生じていたところを、高熱伝導率部材26a,26b,26cが面内方向の広い範囲に熱を拡散する。このため、局所的に温度が高くなっている第2の放熱器18b,18g,18h等の対向箇所の温度を低減することができる。さらに、第1の絶縁板16の大きさを維持できるため、電源基板8の対向部のシャーシ4にも適用できる利点がある。発明者等が上記構造を実験で確認した結果、表示パネル1の温度を約1〜1.5℃低減する効果を得た。

図19を用いて、実施例4を説明する。図19は、実施例4の画像表示装置の断面図であり、図5でのC−C断面位置での構造を示したものである。

実施例4では、電源基板8に実装された回路部品の中の素子に接合され、平板形状である第2の放熱器18b,18g,18h,18lとを備える。また、第2の放熱器のシャーシ4へ向う方向の高さH3は、電源基板8に実装された回路部品のシャーシ4へ向う方向の高さよりも低い。第2の放熱器の平面部は、シャーシ4の面に対して略平行に設置される。

実施例1の図6では、第2の放熱器18b,18g,18h,18lの歯の部分がシャーシ4に近接するため、流路断面積が減少し、第2の放熱器18b,18g,18h,18l部分の通風が減少していた。しかし、実施例4では、図19に示すように第2の放熱器18b,18g,18h,18lの歯の部分が無く平板状にしたり、平板から突出した歯があっても高さH3が集積回路18eの高さH4以下の高さとなっているため、流路断面が広がり通風が阻害されにくくなり、通風量が増加することで、第2の放熱器18b,18g,18h,18l対向部の表示パネル1の冷却が促進される。発明者等が上記構造を実験で確認した結果、表示パネル1の温度を4〜6℃低減する効果を得た。

一般的に、冷却では第2の放熱器18の伝熱面積を増やすことが、冷却の促進に寄与すると考えられる。しかし、筐体奥行きが35mm以下となる薄型の画像表示装置の場合には
、搭載部品の構造上、流路断面積が小さくなると通風が大きく阻害されるため、伝熱面積よりも風の通風量を確保する構造を採用する方が冷却効率を向上させる場合がある。

尚、実施例1〜4を含めて、実施例の構造として、プラズマディスプレイの構造例を用いたが、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等の他の大型平面画像表示装置にも適用可能なもの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
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
19 軸流ファン
20 ファンケース
21 ファンモータ
22 ファン羽根車
23 ファン吸気口
24 ファン吹出口
26 高熱伝導の部材

Claims (6)

  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表示側カバーと、
    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非表示側カバーと、
    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、
    前記画像表示素子に接続された第1の放熱器と、
    前記表示パネル,前記表示側カバー及び前記非表示側カバーとで囲まれた空間内であって、吹出口が前記表示駆動基板及び前記電源基板の少なくとも一方の方向に設けられた少なくとも1個の遠心ファンと、
    前記シャーシの前記表示駆動基板及び前記電源基板と対向する部位に設けられた第1の絶縁板と、
    前記非表示側カバーの表面上であって、前記表示駆動基板及び電源基板と対向する位置に設けられた第2の絶縁板とを備え、
    前記下部の開口は、前記第1の放熱器と対向する位置に設けられ、
    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以内の位置であって、
    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の位置である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、
    前記第1の絶縁板は、前記表示駆動基板上に実装された前記回路部品のうち、前記表示駆動基板から前記シャーシまでの距離に対して少なくとも50%以上の高さを有する前記回路部品の実装位置に対向する位置に設けられたことを特徴とする画像表示装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画像表示装置であって、
    前記第1の絶縁板と前記シャーシとの間に設けられ、前記シャーシよりも面内方向の熱伝導率が高い部材を備えたことを特徴とする画像表示装置。
  4. 請求項1からの何れかに記載の画像表示装置であって、
    前記電源基板に実装された回路部品の中の素子に接合され、平板形状である第2の放熱器とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
  5. 請求項に記載の画像表示装置であって、
    前記第2の放熱器の前記シャーシへ向う方向の高さは、前記表示駆動基板又は前記電源基板に実装された回路部品の前記シャーシへ向う方向の高さよりも低いことを特徴とする画像表示装置。
  6. 請求項に記載の画像表示装置であって、
    前記第2の放熱器の平面部は、前記シャーシの面に対して略平行に設置されたことを特徴とする画像表示装置。
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