图像显示装置的制作方法

专利名称：图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型的平面图像显示装置，特别涉及能高效地将等离 子显示器等的显示板、各种基板、图像处理用电子零件散热的装置。
背景技术：
等离子显示器等的大型平面图像显示装置，被要求显示高亮度/ 高精细化的图像，随之，图像处理用电子零件的数目增加，并且，显 示板的发热和各种基板等的发热也增加，这些发热零件的冷却成为要 解决的课题。为了对应显示板组件和各种基板的发热增加，例如专利 文献l中公开了把排气用的冷却风扇倾斜地设置在背面罩的顶部、把 显示板组件和各种基板的热排出、进行冷却的技术。
另外，例如在专利文献2中，公开了在显示板组件与非显示面侧 罩之间以竖直朝上通风的方式设置冷却风扇、进行冷却的技术。 专利文献1:日本特开2005-235843号公报 专利文献2:日本特开平11-237844号公报

发明内容
上述专利文献1记载的技术，对显示板组件的温度分布、框体内 部空气的温度分布、冷却风扇的噪音传播，没有充分考虑。尤其是借 助自然对流的浮力作用和设置在背面罩顶面的冷却风扇，形成为使从 设在框体下侧的开口吸入到框体内的冷却风往上方流通的构造，所以， 框体内的空气温度形成为越到上侧越高的温度分布。随之，显示板组 件上也形成了上侧高、下侧低的温度分布，上下面有时产生10。C以上 的温度差。通常，显示板的寿命与最高部的温度有关，在为了降低显 示板组件的上部温度而增加冷却风扇的风量时，显示板组件下侧的温 度富余度被浪费，同时，风扇噪音增大。
另一方面，图像显示装置的图像的高亮度化/高精细化逐年提高，随之，图像处理用电子零件的数目也日益增加，同时，显示板的发热 和显示驱动基板等的发热也有增加的倾向。尤其是近年来，在显示板 组件的上端部配置若千个图像处理用电子零件以实现高精度化的情况 下，从框体下侧渐渐被加热而升温了空气位于容易聚集的框体上部， 所以，在专利文献l的方案中，散热不足，可能会超过零件的上限温 度。另外，从框体下部等流入的冷却风的一部分，沿着非显示面侧罩， 温度不怎么上升地被冷却风扇排到框体外，不利于促进显示板组件的 散热。另外，由于冷却风扇的排气面直接面向框体外，所以，风扇噪 音容易传到外部，不利于抑制噪音的增加。
另外，在上述专利文献2中，把冷却风扇设置在显示板组件与非 显示面侧罩之间。在推出到市场的产品中，也有在电源基板的下侧等 以同样的方向设置冷却风扇、提高冷却效果的产品。但是，在对薄型 化要求高的等离子显示器等中，受到框体进深尺寸的制约，不能安装 大型的风扇，所以，要不增加噪音的同时又比现有的进一步增加冷却 风扇的风量、促进各部的冷却是很困难的。
因此，要求不增加风扇噪音并能有效地将显示板组件、各种基板、 设置在显示板组件上端部的图像处理用电子零件冷却的图像显示装置 的冷却构造。
本发明的目的是解决上述已往技术的课题，提供能抑制风扇噪音 的增加、促进显示板組件上侧的高温部、各种基板、显示板组件上端 部的图像处理用电子零件的冷却、高亮度/高精细的可靠性高的图像显 示装置。
为了实现上述目的，本发明的图像显示装置备有平面型的显示板 组件、设置在该显示板组件的显示面側的显示面侧罩、设置在非显示 面侧的非显示面侧罩、显示驱动基板、电源基板、冷却风扇，上述冷 却风扇的箱体，比上述冷却风扇设置部处的、上述显示板组件与上述 非显示面侧罩之间的间隔大；靠近上述非显示面侧罩側的一端，相对 于靠近上述显示板组件侧的另一端，位于上侧(相对于水平面呈30 60°地配置冷却风扇)。根据本发明，不容易受框体进深尺寸的制约，可把更大口径的风 扇安装在薄型框体上，可抑制噪音，增加风量。另外，可以把从框体 下侧沿非显示面罩上升的、比较低温的气流，直接呈喷流状地送到最 需要促进冷却的显示板组件上侧部、设置在显示板上端部的图像处理 用电子零件，可以促进冷却，所以，可得到高亮度/高精细、可靠性高 的图像显示装置。


图l是作为本发明第1实施例的、图像显示装置的要部非显示面 侧立体透视外观图。
图2是从侧面看图1的A-A剖面的剖面图。 图3是已往构造中的、相当于图1的A-A剖面的剖面图。 图4是另一已往构造中的、相当于图1的A-A剖面的剖面图。 图5是作为本发明第1实施例的、图像显示装置的背面立体图。 图6是作为本发明第2实施例的、图像显示装置的要部非显示面
侧立体透浮见外观图。
图7是作为本发明第2实施例的、另一图像显示装置的要部非显
示面侧立体透;f见外观图。
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侧立体透^L外观图。
图9是从侧面看图8的A-A剖面的剖面图。
图IO是作为本发明第3实施例的、图像显示装置的要部非显示面 侧立体透视外观图。
图11是作为本发明第1实施例的、图像显示装置的要部显示面侧 立体透^L图。
图12是表示本发明第3实施例的温度降低效果的图。 图13是表示本发明第3实施例的温度降低效果的图。
具体实施例方式
下面，参照

一实施例。图l是作为本发明第1实施例的、 图像显示装置的要部非显示面侧立体透视外观图。图2是从侧面看图
51的A-A剖面的剖面图。图3、图4是已往构造中的、相当于图1的 A-A剖面的剖面图。图5是作为本发明第1实施例的、图像显示装置 的背面立体图。图ll是作为本发明第1实施例的、图像显示装置的要 部显示面侧立体透视图。
在图1中，l是显示板组件，2是柔性电缆，3是固定基板，4是 图像处理用电子零件，5是柔性电缆2上的图像处理用电子零件，6 是连接器，7是电源基板，8是控制单元，9是冷却风扇，IO是冷却风 扇，ll是显示面侧軍，12是非显示面侧罩，13是安装件，14是非显 示面侧罩12的开口， 15是冷却风扇的叶轮，16是冷却风扇的箱体， 17是冷却风扇的吸气面，18是冷却风扇的排气面，19是冷却风扇的 排气面的上侧一端，20是冷却风扇的排气面的下侧一端，21是保护玻 璃，22是显示驱动基板。
在图像显示装置中，在图1、图2的显示板组件1上显示图像的 面相当于显示面(前侧)，显示板组件l背面侧的、设置着显示驱动基 板等的面是非显示面(后面)。下面，为了便于说明，左右方向，是从 显示面侧看图像显示装置时的朝向，上下方向是图像显示装置的设置 状态的上下方向。另外，图2中，在显示板组件1的显示面侧设置了 保护玻璃21， 但是也可以不设置保护玻璃21。
为了供给图像信号和驱动电力，在显示板组件l的端部，设置了 柔性电缆2。柔性电缆2多设置在显示板组件1的左右端面和下端面。 图1中，在左侧端面设置了柔性电缆2a，在右側端面设置了柔性电缆 2b，在下侧端面设置了柔性电缆2c。柔性电缆2以弯折成U字形的状 态，用设置在显示板组件1的非显示面侧的固定基板3固定住端部。 对每一组柔性电缆2设置了固定基板3，图1中，设置了柔性电缆2a 用的固定基板3a、柔性电缆2b用的固定基板3b、柔性电缆2c用的固 定基板3c。为了将图像信号和电力分配地送到显示板组件1的纵、横 的全部像素，柔性电缆2覆盖显示板组件1的侧面和下面的大部分。 在柔性电缆固定基板2a、 2b、 2c上，常常分别设有若干个图像处理用 电子零件4a、 4b、 4c，尤其是在下侧端面柔性电缆2c上，常常设有若干个另外的图像处理用电子零件5c。在左右的固定基板3a、 3b上， 通过连接器6a、 6b连接着显示驱动基板22。显示驱动基板22通常对 每一个固定基板3a、 3b设置，图1中，设有固定基板3a用的显示驱 动基板22a、固定基板3b用的显示驱动基板22b。用图未示的电缆， 将电力和图像信号供给到下端侧的图像处理用电子零件4c、 5c。框体 内还收纳着电源基板7、具有输入输出端子和控制电路等的控制单元 8、冷却风扇9、 10等。在图1中，装有上侧左冷却风扇9a、上侧右 冷却风扇9b、下侧左冷却风扇10a、下侧右冷却风扇10b这4个冷却 风扇。
如图1所示，用显示面侧罩11、非显示面侧罩12从外侧将显示 板组件l和各机器包围住，安装上安装件13，构成了框体。在非显示 面侧罩12上设有若干个开口部14，图1中示出了设置了上侧开口 14a、 背面侧开口 14b、和下侧开口 14c的状态。开口部的详细形状图未示， 可以由多孔板、缝隙、网等构成。这里，也可以不设置上侧开口 14a、 下侧开口 14c、背面侧开口 14b中的几个开口。
在此，冷却风扇9由旋转的叶轮15和固定侧的箱体16构成，具 有空气流入的吸气面17和空气流出的排气面18。如图1、图2和图 ll所示，在箱体16的靠排气面18—倒，有上倒的一端19和下側的 一端20。图1中，箱体16是四边形，如果是圆形时，则以90度间隔 分割为上、下、右、左，定义上侧的一端19和下侧的一端20。这里， 将冷却风扇倾斜地设置(相对于水平面倾斜30 ~ 60°，最好为40 ~ 50° )， 使冷却风扇9的排气面18的上側一端19比显示板组件1靠近非显示 面侧罩12，使下侧一端20比非显示面側罩12靠近显示板组件1。另 外，设冷却风扇9的箱体16的外形为L,冷却风扇9的设置位置处的、 显示板组件1的背面侧与非显示面侧罩12的距离为D，箱体16的外 形L大于距离D。
在上述构造中，由于可以安装是冷却风扇9的设置位置处的、显 示板组件1的背面侧与非显示面侧罩12的距离D以上的大口径风扇， 所以，与使用箱体外形L为尺寸D以下的冷却风扇时相比，即使降低风扇的转速，也能供给同等以上的风量，另外，由于降低了风扇的转 速，所以可以降低噪音。
另外，由于冷却风扇9的排气面18是朝向斜前上方，所以，可以 对框体内的主要发热零件即显示板组件1供给如喷射那样的喷流状气 流，提高通风区域的热传递率，促进显示板组件l的冷却。
为了进行比较，用图3和图4表示两例已往技术中的冷却风扇9 的设置构造。图3中，冷却风扇9的排气面19全端边接合在非显示面 側罩14上，冷却风扇9以从框体内部向外部排气的方式动作。用斜线 示意地表示由显示板组件1、各种基板等的发热而形成的框体内的高 温空气区域。在显示板组件l的附近，由自然对流和冷却风扇9的通 风这两者，形成了向上的气流。从显示板组件1下端部开始形成的高 温空气区域，随着往上侧流动，渐渐地朝非显示面侧罩12侧扩散，在 基板22等的发热零件的部位进一步扩散。由于显示板组件1和各种基 板的发热，通常在框体内上侧1/2的区域成为高温空气区域。但是， 如图3所示，由于冷却风扇9形成的气流的作用，常常部分地形成不 怎么升温的、沿着非显示面侧罩12上升的气流。另外，这些气流如图 3所示，被冷却风扇9吸气后，排出到框体外部。
在图4所示的另一已往构造中，把小型的冷却风扇9朝上设置， 形成上方向的气流。这时，也同样地，由于冷却风扇9形成的气流的 作用，常常部分地形成不怎么升温的、沿非显示面側罩12上升的气流， 如图4所示，被冷却风扇9吸气后，排出到框体外的比例多。
而与之相对地，在图2所示的构造中，由于将冷却风扇9朝斜前 上方设置，所以，可以把不怎么升温的、沿着非显示面侧罩12上升的 气流直接供给到温度上升问题多的显示板组件1的上部，所以，具有 上述风量增加的效果，并且，由于显示板组件1与供给空气温度的温 度差大，所以，同时得到散热量增加的效果，相应地可提高冷却效果。
冷却风扇9的上下方向设置位置，最好是在显示板组件1中央、 图1中的B-B线上方。由于显示板组件1的温度尤其容易上升的位置 是上侧，所以，通过把朝斜前上方的冷却风扇9设置在显示板组件1的中央上侧，可以切实地向这些部位通风，可抑制温度上升。尤其是
至少把一个冷却风扇9b设置在电源基板7、显示驱动基板22的上侧 时，在图1中，能促进显示驱动基板22b那样的大型发热基板上侧的、 显示板组件1的冷却。
另外，对于非显示面侧罩12，如图5所示，在冷却风扇9的吸气 面17的附近背面側，最好不设置背面侧开口 14b。如果在相当于冷却 风扇9的吸气面17附近背面側的非显示面侧罩12上有开口 14b,则 冷却风扇9从该开口 14b集中地吸气，长期运转后，空气中的尘埃容 易聚集在开口14b部。并且，聚集的尘埃被冷却风扇9吸入框体内部 时，散落在框体内的端子部等上，可能会产生电短路等的问题。另夕卜， 如果在相当于冷却风扇9的吸气面17附近背面侧的非显示面侧罩12 上有开口 14b，则冷却风扇9产生的噪音容易从开口 14b泄漏到框体 外部。因此，在冷却风扇9的吸气面17的附近背面侧不设置背面侧开 口 14b，可提供可靠性高且低噪音的图像显示装置。
下面，参照图6和图7说明本发明的第2实施例。图6是作为本 发明第2实施例的、图像显示装置的要部非显示面侧立体透视外观图。 图7是作为本发明第2实施例的、另一图像显示装置的要部非显示面 侧立体透视外观图。
在本发明的第2实施例中，如图6所示，冷却风扇9的上下方向 的设置位置是在显示板组件1的中央、图6中B-B线上方，在左右方 向，在显示驱动基板22与电源基板7之间至少设置一个冷却风扇9。
在大型的图像显示装置中，显示驱动基板22与电源基板7之间的 间隔大，其间可以设置冷却风扇9。显示驱动基板22、电源基板7是 发热零件，在这些基板附近空气温度容易上升。另一方面，冷却风扇 9动作时，从位于非显示面侧罩12下侧的开口 14b、 14c等流入到框 体内的气流，通过在上下方向障碍物少的电源基板7与显示驱动基板 22之间上升，容易被冷却风扇9吸气。这时，虽然常常形成温度低的 沿非显示面侧罩12上升的气流，但是，由于冷却风扇9是朝斜前上方 地设置，所以，将低温的气流供给到显示板组件1上部的需要重点冷却的高温部位，可实现效率高的冷却。
在图6所示的实施例中，是将冷却风扇9朝前后方向倾斜地设置， 但也可以如图7所示那样，还可以加上朝左右方向的倾斜，借助冷却 风扇9，可容易地朝左右方向通风，把可促进冷却的区域扩大。
下面，参照图8、图9和图IO说明本发明的第3实施例。图8是 作为本发明第3实施例的、图像显示装置的要部非显示面侧立体透视 外观图。图9是从侧面看图8的A-A剖面的剖面图。图10是作为本 发明第3实施例的、另一图像显示装置的要部非显示面侧立体透视外 观图。图9中，在显示板组件1的显示面侧设置了保护玻璃21，但也 可以不设置保护玻璃21。
在图8、图9中，2d是设在显示板组件1上端部的柔性电缆，3d 是设在显示板组件1上端部的固定基板，4d是设在显示板组件1上端 部的图像处理用电子零件，5d是设置在柔性电缆2d上的图像处理用 电子零件。
与像素数多的Full-HD对应的显示板组件1中，像图1所示那样 仅在显示板组件1的下侧和左右端设置柔性电缆2和图像处理用电子 零件4、 5，要显示高亮度/高精细的图像是很困难的，如图8、图9所 示，有时在显示板组件1的上端部，也通过柔性电缆2d从图像处理用 电子零件4d、 5d把图像信号等供给到显示板组件1。为了把图像信号 和电力分配送到显示板组件1的横方向的像素，柔性电缆2d覆盖住显 示板组件l上面的大部分。如图8所示，在柔性电缆固定基板2d上， 常常设有若干个图像处理用电子零件4d，另外，也常常设有若干个别 的图像处理用电子零件5d。
但是，在图4、图5所示的已往的冷却构造中，显示板组件1的 上端部附近，相当于因显示板组件1、各种基板的发热而升温的空气 上升的部位，所以，空气温度高，作为发热零件的图像处理用电子零 件4d、 5d的冷却困难。
这里，如图8和图9所示，将冷却风扇9倾斜地设置，使冷却风 扇9的排气面18的上侧一端19比显示板组件1靠近非显示面侧罩12，使下侧一端20比非显示面侧罩12靠近显示板组件1。另外，设冷却 风扇9的箱体16的外形为L，冷却风扇9设置位置处的、显示板组件 1的背面侧与非显示面侧罩12的距离为D，箱体16的外形L大于距 离D。
在上述构造中，由于冷却风扇9的排气面18朝向斜前上方，所以， 对于框体内的主要发热零件即显示板组件i和周围空气温度上升而冷
却困难的图像处理用电子零件4d、 5d供给如喷射那样的喷流状的气 流，提高通风区域的热传递率，与显示板组件1 一起促进冷却。另外， 在图8、图9所示的构造中，由于将冷却风扇9朝斜前上方设置，所 以，可以将不怎么升温的、从框体下部沿非显示面侧罩12上升的气流， 直接供给到温度上升问题多的显示板组件1的上部、图像处理用电子 零件4d、 5d。这样，可得到上述的风量增加的效果，同时，由于与供 给空气温度的温度差大，所以，可得到散热量增加的效果，相应地提 高冷却效果。
在上述构造中，由于可以安装尺寸是冷却风扇9设置位置处的、 显示板组件1的背面侧与非显示面側罩12的距离D以上的大口径风 扇，所以，与使用箱体外形L是尺寸D以下的冷却风扇时相比，即使 降低风扇的转速，也能供给同等以上的风量，另外，通过降低了风扇 转速，还可以降低噪音。
优选地，冷却风扇9的上下方向设置位置是在显示板组件1的中 央、图8中的B-B线上方，在左右方向，在显示驱动基板22与电源 基板7之间至少设置一个冷却风扇9。由于显示板组件1的温度尤其 容易上升的部位是上侧，图像处理用电子零件4d、 5d位于显示板组 件1的上端部，所以，把朝斜前上方的冷却风扇9设置在显示板组件 l的中央上侧，可以切实地向这些部位通风，可抑制温度上升。
另外，在左右方向，在显示驱动基板22与电源基板7之间至少设 置一个冷却风扇9时，冷却风扇9动作后，从位于非显示面侧罩12 下側的开口 14b、 14c等流入框体内的气流，通过在上下方向障碍物少 的电源基板7与显示驱动基板22之间上升，容易被冷却风扇9吸气。
ii这时，虽然常常形成温度低的、沿非显示面侧軍12上升的气流，但是， 由于冷却风扇9朝斜前上方设置，所以，把低温的气流供给到显示板 组件1上部需要重点冷却的高温部位，可实现效率高的冷却。
或者，也可以如图IO所示那样，在电源基板7、显示驱动基板22 的上侧，至少设置一个冷却风扇9b。根据该构造，冷却风扇9与图像 处理用电子零件4d、 5d的距离近，可以把冷却风扇9的通风直接供 给到图像处理用电子零件4d、 5d，可促进图像处理用电子零件4d、 5d的冷却。
另外，关于非显示面側罩12，如实施例1中的图5所示，在冷却 风扇9的吸气面17的附近背面侧，最好不设置背面侧开口 14b。如果 在相当于冷却风扇9的吸气面17附近背面侧的非显示面侧罩12上有 开口 14b，则冷却风扇9从该开口 14b集中地吸气，长期运转后，空 气中的尘埃容易聚集在开口 14b部。另外，聚集的尘埃被冷却风扇9 吸入框体内部后，散落在框体内的端子部等上，可能会引起电短路等 问题。另外，如果在相当于冷却风扇9的吸气面17附近背面侧的非显 示面侧罩12上有开口 14b，则冷却风扇9产生的噪音容易从该开口 14b 泄漏到框体外部。因此，在冷却风扇9的吸气面17的附近背面侧不设 置背面侧开口14b，可提供实现高亮度/高精细、可靠性高、噪音低的 图像显示装置。
图12表示采用两种通风方式的、显示板组件1相对于室温的温度 上升的比较结果。该两种通风方式， 一种是用图4所示已往构造之一 的小型风扇，朝正上方通风的方式；另一种是用图8所示的大型风扇 朝斜前上方通风的方式。图13表示上述两种通风方式的、显示板组件 1上端的图像处理用电子零件5d相对于室温的温度上升的比较结果。 对显示板组件1表示6点的温度测定结果，3点是上层部的左、中央、 右的测定结果，其余3点是中层部的左、中央、右的测定结果。对图 像处理用电子零件5d，表示从右至左对7个零件的测定结果。用大型 风扇朝斜前上方通风，从图12可知，显示板组件表面的最高温度可降 低3。C，别的部位可降低4。C。另外，从图13可知，图像处理用电子零件5d可降低9。C。这些温度的降低是对提高图像处理装置的可靠性 具有大的效果的值。
另外，包括实施例l、 2在内，采用近似等离子显示器构造的构造 图对实施例的构造作了说明。但是，不一定要以等离子显示器为对象， 对于要求用高可靠性和低噪音的构造实现高亮度/高精细图像的液晶 显示器、有机EL显示器等其它的大型平面图像显示装置也能适用。
权利要求
1. 一种图像显示装置，备有平面型的显示板组件、设置在该显示板组件的显示面侧的显示面侧罩、设置在非显示面侧的非显示面侧罩、显示驱动基板、电源基板、冷却风扇，其特征在于，上述冷却风扇的箱体，比上述冷却风扇设置部处的上述显示板组件与上述非显示面侧罩之间的间隔大；靠近上述非显示面侧罩侧的一端，相对于靠近上述显示板组件侧的另一端，位于上侧。
2. 如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，上述冷却风 扇设置在上述显示驱动基板和上述电源基板的上侧。
3. 如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，上述冷却风 扇，设置在上述显示驱动基板与上述电源基板之间的、上述显示板组 件高度方向的上侧1/2以上。
4. 如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，若干个图像 处理用电子零件设置在上述显示板组件的上端部附近。
5. 如权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，开口部设在 上述冷却风扇的吸气面的后部以外。
全文摘要
本发明的目的是提供能抑制风扇噪音的增加、促进显示板组件上侧的高温部、各种基板、图像处理用电子零件的冷却、实现高亮度/高精细且可靠性高的图像显示装置。本发明的图像显示装置备有平面型的显示板组件(1)、设置在显示板组件的显示面侧的显示面侧罩(11)、设置在非显示面侧的非显示面侧罩(12)、显示驱动基板(22)、电源基板(7)、冷却风扇(9)。冷却风扇(9)的箱体(16)比冷却风扇设置部处的显示板组件(1)与非显示面侧罩(12)之间的间隔大，靠近非显示面侧罩(12)侧的一端相对于靠近显示板组件(1)侧的另一端位于上侧。
文档编号G09F9/30GK101483021SQ20081019033
公开日2009年7月15日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年1月9日
发明者三好浩平, 关口诚一, 山田裕, 李美花, 矶岛宣之 申请人:株式会社日立制作所