JP2011075881A - 電子看板 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却に伴う平面型ディスプレイの表示むらを抑制することができる電子看板を提供すること。
【解決手段】平面型ディスプレイの一態様たる液晶ディスプレイ１０を筐体８に納め、前記筐体８に前記液晶ディスプレイ１０の表示面１１と対向する位置にガラス板１２を設け、前記ガラス板１２を通して前記表示面１１を外側から視認可能にした電子看板１において、前記表示面１１と前記ガラス板１２の間に前記表示面１１の下端部２２Ｂから上端部２２Ａにかけて冷却風を流す隙間３０Ａを設け、前記表示面１１の下端部２２Ｂ側と上端部２２Ａ側の各々に、前記冷却風の流れによって生じる前記隙間３０Ａの静圧と前記隙間３０Ａ以外の箇所の静圧との差を所定範囲内とするように前記隙間３０Ａに冷却風を流す循環用ファン５０を設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに広告を表示する電子看板に係り、特に、当該フラットパネルディスプレイの冷却に伴う表示むらを防止する技術に関する。

近年、液晶ディスプレイを備え、この液晶ディスプレイに映像や文字等の広告情報を表示する電子看板（「デジタルサイネージ」とも称される）が知られている。また、電子看板を街頭等の屋外で使用可能にすべく、液晶ディスプレイを筐体に密閉して風雨やダストから保護したものが知られている。このように液晶ディスプレイを筐体に密閉した場合には、筐体の内部から外部へ熱が逃げなくなるため、液晶ディスプレイを自然空冷することができなくなる。そこで従来では、液晶ディスプレイを空冷する空冷手段を筐体に内蔵し、液晶ディスプレイを強制空冷している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−３０８７２６号公報

しかしながら、液晶ディスプレイを空冷した場合、当該空冷によって液晶ディスプレイの表示面に生じた静圧により当該表示面に撓みが生じ、いわゆる表示むら（「クロスむら」とも称される）が発生する、という問題がある。特に、近年の液晶ディスプレイの大型化に伴い多少の静圧でも表示むらが生じ易くなっている。
かかる問題は、液晶ディスプレイの表示面に剛性の高い透明な板材を配置することで構造的に解決可能ではあるが、この構造では、透明な板材の分だけ光の透過性が低下することから実質的な輝度の低下を招き、また、冷却風による表示面の冷却効果が低下する。また、輝度の低下を補うように液晶ディスプレイの輝度を高めると発熱が増大し、より高い空冷能力が必要となってしまう。
また、かかる問題は、液晶ディスプレイに限らず、表示面の表面が撓み易い平面型ディスプレイに共通するものである。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷却に伴う平面型ディスプレイの表示むらを抑制することができる電子看板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、平面型ディスプレイを筐体に納め、前記筐体に前記平面型ディスプレイの表示面と対向する位置に透明板を設け、前記透明板を通して前記表示面を外側から視認可能にした電子看板において、前記表示面と前記透明板の間に前記表示面の端部から他端部にかけて冷却風を流す隙間を設け、前記表示面の端部側と他端部側の各々に、前記冷却風の流れによって生じる前記隙間の静圧と前記隙間以外の箇所の静圧との差を所定範囲内とするように前記隙間に冷却風を流す送風ファンを設けたことを特徴とする。

また本発明は、上記電子看板において、前記隙間に沿った前記表示面の略中央部での静圧と、前記隙間以外の箇所の静圧との差を所定範囲内としたことを特徴とする。

また本発明は、上記電子看板において、縦長の前記平面型ディスプレイを前記筐体内に立てた状態で納め、前記冷却風を前記表示面の下端部から上端部、或いは、上端部から下端部に向けて流したことを特徴とする。

また本発明は、上記電子看板において、前記平面型ディスプレイを前記筐体内の密封空間内に配置し、前記密封空間内に前記平面型ディスプレイの表示面側の前記隙間と背面側とを空気が循環する循環流路を設け、前記隙間に沿った前記表示面の略中央部での静圧と、当該略中央部と同等な高さ位置での前記背面側の静圧との差を所定範囲内としたことを特徴とする。

また本発明は、上記電子看板において、前記背面側に前記送風ファンのそれぞれを配置したことを特徴とする。

また本発明は、上記電子看板において、前記背面側に熱交換器を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、電子看板において、表示面と透明板の間に表示面の端部から他端部にかけて冷却風を流す隙間を設け、表示面の端部側と他端部側の各々に、冷却風の流れによって生じる隙間の静圧と隙間以外の箇所の静圧との差を所定範囲内とするように隙間に冷却風を流す送風ファンを設ける構成としたため、冷却に伴う表示面での静圧が低減されて撓みが防止され、表示むらの発生を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る電子看板の外観構成を示す斜視図である。 電子看板の縦断面を一部を省略して示す図である。 看板本体の横断面図である。 液晶ディスプレイの上端部付近の筐体内の構造を示す拡大図である。 液晶ディスプレイの下端部付近の筐体内の構造を示す拡大図である。 循環流路と液晶ディスプレイとを示す模式図である。 循環流路の静圧分布を示す図である。 背面側の中央部から下端部の循環用ファンを通って表示面の中央部に至る流路、及び、表示面の中央部から上端部の循環用ファンを通って背面側の中央部に至る流路のそれぞれの圧損特性と循環用ファンのＰＱ特性とを示す図である。 本発明の電子看板の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は電子看板１の外観構成を示す斜視図である。
この図に示すように、電子看板１は、扁平な直方体状の外観を呈した看板本体２と、この看板本体２を支持する土台４と、看板本体２の内部を冷却する冷却ユニット６とを備えている。

看板本体２は、高さが２メートル、幅が１メートル程度の縦長の扁平な直方体状の筐体８を有し、その内部に液晶ディスプレイ１０が表示面１１を正面に向けて納められている。この表示面１１に対向する筐体８の正面は大きく開口し、その開口９には内部を視認可能に透明な硬質のガラス板１２が嵌め込まれており、このガラス板１２を通じて表示面１１の全体を視認可能に構成されている。この表示面１１には、各種映像や文字情報が表示され可変表示型の広告媒体として用いられる。また、看板本体２は、ガラス板１２と筐体８の間にパッキンが配置されるなど密封構造を成し、街頭等の屋外での使用に耐える構造とされている。

土台４は、矩形枠状に組まれたフレーム枠１４と、このフレーム枠１４を支持する左右一対の支持脚１６とを備え、フレーム枠１４の枠内に看板本体２が嵌め込み固定されている。冷却ユニット６は、後述する冷凍サイクル４０（図２）を内蔵したユニットケース１８を備え、看板本体２の下端部側に配置されている。冷却ユニット６の冷凍サイクル４０による冷風によって看板本体２の内部、特に、液晶ディスプレイ１０が冷却される。

図２は電子看板１の縦断面を一部を省略して示す図であり、図３は看板本体２の横断面図である。また図４は表示パネル１１の上端部２２Ａ近傍を拡大して示す図であり、図５は表示パネル１１の下端部２２Ｂ近傍を拡大して示す図である。
看板本体２が備える筐体８の内部には、図２及び図３に示すように、基板取付板２０が設けられ、この基板取付板２０により正面側空間２１Ａと背面側空間２１Ｂとに仕切られており、正面側空間２１Ａには上記液晶ディスプレイ１０が配置されている。また、基板取付板２０には背面側空間２１Ｂに臨む面に各種回路が設けられている。これらの回路には、例えば、液晶ディスプレイ１０の表示等を制御する表示制御回路や、当該液晶ディスプレイ１０に表示する映像や静止画像等から成る広告情報を外部から取得し保持する記憶回路、冷却ユニット６を駆動する冷却制御回路等が含まれている。

液晶ディスプレイ１０は、平面型ディスプレイであり、表示パネル２２を備える。この表示パネル２２には用途に応じて種々の形状のものが採用できる。本実施形態の液晶ディスプレイ１０では、表示パネル２２が縦長の長方形とされている。この液晶ディスプレイ１０は、筐体８の正面側空間２１Ａに形成した密封空間２８内に、周囲に空気が循環する循環流路３０を設けて固定されている。

循環流路３０は、図２に示すように、密封空間２８と液晶ディスプレイ１０の間の隙間３０Ａ〜３０Ｄから構成される。すなわち、正面側空間２１Ａの密封空間２８には、表示パネル２２の表示面１１とガラス板１２の問に隙間３０Ａが形成され、表示パネル２２の上端部２２Ａとの間に隙間３０Ｂが形成され、液晶ディスプレイ１０の裏面との間に隙間３０Ｃが形成され、表示パネル２２の下端部２２Ｂとの問に隙間３０Ｄが形成されている。これらの隙間３０Ａ〜３０Ｄは、表示パネル２２の周囲でこの順に環状に繋がっており、表示パネル２２を取り巻いている。上記ガラス板１２は、その上端部の正面側への突出量（すなわち隙間３０Ａの上端部２２Ａ側の幅δ（図４））が筐体８に設けたスペーサ６０により調整可能にされている。

このような循環流路３０を形成することにより、表示パネル２２の表示面１１側の部分で発生した熱は、循環流路３０を通ることで、表示パネル２２の裏面側へ効率良く移動する。液晶ディスプレイ１０の裏面には、表示面１１側で発生した熱を回収する冷凍サイクル４０が設けられている。

冷凍サイクル４０は、図２に示すように、蒸発器４２と、この蒸発器４２の下側に配置された圧縮機４４、凝縮器４６及び膨張弁４８とを有し、蒸発器４２によって熱を回収し、回収した熱を凝縮器４６によって放出する。すなわち、蒸発器４２は、表示パネル２２の下端部２２Ｂ近傍の位置にて裏面側の隙間３０Ｃ内に設置されており、循環流路３０を流れる空気から熱を回収する。また、圧縮機４４、凝縮器４６及び膨張弁４８は、それぞれ筐体８の下部であって密封空間２８の外に配置されており、凝縮器４６は筐体８に設けた例えば通気孔に面して配置され、蒸発器４２によって回収された熱を通気孔を通じて外へ放出する。

係る構成により、表示パネル２２で発生した熱が循環流路３０の空気の循環の過程において蒸発器４２によって効率良く回収され凝縮器４６から効率良く筐体８に設けた通気孔を通じて外へ放出され、これにより、液晶ディスプレイ１０が冷却される。なお、冷凍サイクル４０に代えて循環流路３０に沿って流れる空気との間で熱交換可能な他の熱交換手段を採用してもよい。

上記循環流路３０には、図２に示すように、当該循環流路３０内で空気を循環させて冷却風を生じさせる循環用ファン（送風ファン）５０が設けられている。循環用ファン５０は、循環流路３０のうち、図４に示すように、液晶ディスプレイ１０の背面側の隙間３０Ｃの表示パネル２２の上端部２２Ａ近傍の位置と、図５に示すように、下端部２２Ｂ近傍の位置とのそれぞれに配置されている。下端部２２Ｂ側の循環用ファン５０の下流に上記蒸発器４２が配置される。図示は省略するが、それぞれの箇所では複数の循環用ファン５０が流路の断面内（同一水平面内）に並列に配置されている。これら循環用ファン５０は、基板取付板２０に設けられた制御回路（不図示）により駆動制御される。

背面側に設けた各循環用ファン５０は、循環流路３０に沿って実線矢印Ａの方向へ冷却風を循環させる。すなわち、循環用ファン５０が駆動することにより、表示面１１側の隙間３０Ａ内を冷却風は、鉛直方向において隙間３０Ａの下端部の入口３０Ａ−２から上端部の出口３０Ａ−１に向けて流れ、そして当該隙間３０Ａの出口３０Ａ−１から表示パネル２２の上端部２２Ａ側の隙間３０Ｂを通って裏面側の隙間３０Ｃへ流れる。この隙間３０Ｃ内に流れ込んだ冷却風は、鉛直方向において上から下へ流れ、蒸発器４２を通過し、表示パネル２２の下端部２２Ｂ側の隙間３０Ｄを通って表示面１１側の隙間３０Ａへと戻る。

冷凍サイクル４０は、液晶ディスプレイ１０の発熱Ｗａ（単位Ｗ）と、日射による発熱Ｗｂ（単位Ｗ）とが生じた場合でも、液晶ディスプレイ１０の表示パネル２２の温度を目標温度Ｔ（単位℃）以下に維持できる冷却能力に設計されている。この目標温度Ｔは表示パネル２２に画像が表示できなくなるという現象(いわゆる、ブラックアウト)が生じ得る温度（例えば６５℃）よりも所定温度だけ低い温度（例えば６０℃）に設定されている。また、この電子看板１は、日射が強く冷却能力が不足する場合（表示パネル２２の温度が目標温度Ｔ以下にならない場合）には、表示パネル２２の輝度を低下させる機能も備えている。

ところで、液晶ディスプレイ１０の表示面１１は比較的撓み易いため、何ら対策を施さなければ、隙間３０Ａの静圧によっては、当該表示面１１が撓んで表示むらが発生することがある。そこで本実施形態の電子看板１では、隙間３０Ａの下端部２２Ｂ側と上端部２２Ａ側のそれぞれに配置した循環用ファン５０の風量や種類を調整することで、表示面１１での静圧による表示むらを抑制することとしている。

図６は循環流路３０と液晶ディスプレイ１０とを示す模式図であり、図７は当該循環流路３０の静圧分布を示す図である。
図６に示すように、循環流路３０には、背面側の隙間３０Ｃの上端部２２Ａと下端部２２Ｂの２箇所に設けた循環用ファン５０により冷却風が循環される。このため、循環流路３０の静圧は、図７に示すように、上端部２２Ａの循環用ファン５０の位置Ｙ１と、下端部２２Ｂの循環用ファン５０の位置Ｙ２とのそれぞれで不連続的に増大し、冷却風の流れに沿って漸次低下する。

循環流路３０での静圧の低下の度合い（静圧の低下量／流路長）は、各隙間３０Ａ〜３０Ｄの幅などの流路構造や、上端部２２Ａ及び下端部２２Ｂのそれぞれの循環用ファン５０の風量の違いに起因する圧力損失によって異なる。本実施形態の循環流路３０にあっては、図７に示すように、表示面１１側の隙間３０Ａ、及び、当該隙間３０Ａと背面側の隙間３０Ｃとを接続する隙間３０Ｂ、３０Ｄの３つに対して、裏面側の隙間３０Ｃで静圧低下の度合いが緩やかになっている。そして、このような静圧の低下の度合いの差を考慮して、表示面１１の中央部Ｘ１（表示面１１の高さをＬとした場合にＬ／２の位置）での静圧と、背面側の中央部Ｘ２の位置での静圧とが略等しくなるように、上端部２２Ａ及び下端部２２Ｂのそれぞれの循環用ファン５０の風量（吹出口での静圧）が設定されている。

このとき、背面側の中央部Ｘ２から下端部２２Ｂの循環用ファン５０（位置Ｙ２）を通って表示面１１の中央部Ｘ１に至る間（図６中、矢印Ｚ１で示す）の圧力損失を当該下端部２２Ｂの循環用ファン５０が賄い、表示面１１の中央部Ｘ１から上端部２２Ａの循環用ファン５０（位置Ｙ１）を通って背面側の中央部Ｘ２に至る間（図６中、矢印Ｚ２で示す）の圧力損失を当該上端部２２Ａの循環用ファン５０が賄うことで、表示面１１の中央部Ｘ１と背面側の中央部Ｘ２の静圧差を無くすことができる。

図８は、背面側の中央部Ｘ２から下端部２２Ｂの循環用ファン５０を通って表示面１１の中央部Ｘ１に至る流路Ｚ１、及び、表示面１１の中央部Ｘ１から上端部２２Ａの循環用ファン５０（位置Ｙ１）を通って背面側の中央部Ｘ２に至る流路Ｚ２のそれぞれの圧損特性と循環用ファン５０のＰＱ特性とを示す図である。
下端部２２Ｂ及び上端部２２Ａのそれぞれに配置する循環用ファン５０を選定する場合には、図８に示すように、流路Ｚ１、Ｚ２の圧損特性に対して、ほぼ同じ流量となる点（図８中Ｋで示す）でＰＱ特性が交差するファンを選定すればよい。
なお、本実施形態では、表示面１１側の中央部Ｘ１の静圧と背面側の静圧とは略一致されているが、表示むらが生じない範囲であれば静圧差があっても良いことは勿論である。

このように、本実施形態によれば、表示面１１とガラス板１２の間に表示面１１の下端部２２Ｂから上端部２２Ａにかけて冷却風を流す隙間３０Ａを設け、表示面１１の下端部２２Ｂ側と上端部２２Ａ側の各々に、冷却風の流れによって生じる隙間３０Ａの静圧と背面側の静圧との差を無くすように循環用ファン５０を設ける構成とした。
この構成によれば、冷却に伴う表示面１１での静圧、特に、背面側との静圧差が低減されるため撓みが防止され、表示むらの発生を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、表示面１１側の隙間３０Ａに沿った略中央部Ｘ１での静圧と背面の中央部Ｘ２での静圧との差を無くす構成とした。この構成により、表示面１１の全域で撓みを良好に抑えることができる。

また、本実施形態によれば、縦長の液晶ディスプレイ１０を筐体８内に立てた状態で納め、冷却風を表示面１１の下端部２２Ｂから上端部２２Ａに向けて流す構成とした。
この構成によれば、屋外設置時の日射の影響などで上端部２２Ａに溜まり易い熱気を効率良く表示面１１側から排出することができ、当該表示面１１の上端部２２Ａでのブラックアウトを防止することができる。

また、本実施形態によれば、液晶ディスプレイ１０を筐体８内の密封空間２８内に配置し、密封空間２８内に液晶ディスプレイ１０の表示面１１側の隙間３０Ａと背面側とを空気が循環する循環流路３０を設け、この隙間３０Ａに沿った表示面１１の略中央部Ｘ１での静圧と、当該略中央部と同等な高さ位置である背面側の中央部Ｘ２での静圧との差を無くす構成とした。
この構成によれば、液晶ディスプレイ１０が密封され風雨等から保護されるから街頭等の屋外に配置することができ、また、当該液晶ディスプレイ１０を表示むらが生じることなく良好に冷却することができる。

また本実施形態によれば、背面側に循環用ファン５０を配置する構成とした。この構成によれば、循環用ファン５０の配置のために表示面１１側の隙間３０Ａを広くする必要がない。すなわち、隙間３０Ａの幅が狭めて当該隙間３０Ａを通過する冷却風の流速を大きくできるため、表示面１１を効率よく冷却することができる。

また本実施形態によれば、表示面１１の下端部２２Ｂ側に対応して設けた循環用ファン５０の下流に熱交換器たる蒸発器４２を配置する構成とした。この構成により、表示面１１及び背面側の各種電気部品の発熱を効率よく蒸発器４２で回収することができる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、液晶ディスプレイ１０を密封空間２８内に配置し、その周囲に冷却風を循環させる構成としたが、これに限らず、図９に示すように、表示面１１側の隙間３０Ａの出口３０Ａ−１からでた冷却風を外部に排出する構成としてもよい。この場合には、表示面１１の中央部Ｘ１での静圧と、隙間３０Ａを外れた箇所（すなわち、下端部２２Ｂ側及び上端部２２Ａ側の循環用ファン５０の間を外れた箇所）の静圧との差が、表示面１１の撓みによる表示むらを生じさせない範囲に収まるように設定される。

例えば、上述した実施形態では、表示面１１に対向配置される透明板としてガラス板１２を例示したが、内部が視認可能程度に透明な板材であれば任意の材質の板材を用いることができる。

また例えば、上述した実施形態では、液晶ディスプレイ１０の表示面１１の下端部２２Ｂから上端部２２Ａにかけて冷却風を流す構成としたが、一方向に流す構成であれば、任意の方向に冷却風を流してもよい。

また例えば、上述した実施形態では、平面型ディスプレイに液晶ディスプレイ１０を例示したが、本発明は、表示面１１での静圧により撓みを生じ表示むらが生じ得る他の平面型ディスプレイ（例えば、有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイなど）を備えた電子看板にも適用することができる。

１ 電子看板
６ 冷却ユニット
８ 筐体
１０ 液晶ディスプレイ（平面型ディスプレイ）
１１ 表示面
１２ ガラス板（透明板）
２２ 表示パネル
２２Ａ 上端部（他端部）
２２Ｂ 下端部（端部）
２８ 密封空間
３０ 循環流路
３０Ａ−１ 入口
３０Ａ−２ 出口
３０Ａ 隙間
４０ 冷凍サイクル
４２ 蒸発器（熱交換器）
５０ 循環用ファン（送風ファン）
６０ スペーサ
Ｘ１、Ｘ２ 中央部

Claims (6)

1. 平面型ディスプレイを筐体に納め、前記筐体に前記平面型ディスプレイの表示面と対向する位置に透明板を設け、前記透明板を通して前記表示面を外側から視認可能にした電子看板において、
   前記表示面と前記透明板の間に前記表示面の端部から他端部にかけて冷却風を流す隙間を設け、
   前記表示面の端部側と他端部側の各々に、前記冷却風の流れによって生じる前記隙間の静圧と前記隙間以外の箇所の静圧との差を所定範囲内とするように前記隙間に冷却風を流す送風ファンを設けたことを特徴とする電子看板。
2. 前記隙間に沿った前記表示面の略中央部での静圧と、前記隙間以外の箇所の静圧との差を所定範囲内としたことを特徴とする請求項１に記載の電子看板。
3. 縦長の前記平面型ディスプレイを前記筐体内に立てた状態で納め、前記冷却風を前記表示面の下端部から上端部、或いは、上端部から下端部に向けて流したことを特徴とする請求項１または２に記載の電子看板。
4. 前記平面型ディスプレイを前記筐体内の密封空間内に配置し、前記密封空間内に前記平面型ディスプレイの表示面側の前記隙間と背面側とを空気が循環する循環流路を設け、
   前記隙間に沿った前記表示面の略中央部での静圧と、当該略中央部と同等な高さ位置での前記背面側の静圧との差を所定範囲内としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子看板。
5. 前記背面側に前記送風ファンのそれぞれを配置したことを特徴とする請求項４に記載の電子看板。
6. 前記背面側に熱交換器を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電子看板。

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