JP2011193196A - ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板とシャーシ部材との間が狭くなるような場合であっても、放熱効果を高めることのできるディスプレイ装置を提供すること。
【解決手段】ディスプレイパネル部（２）と、ディスプレイパネルの背面側に設けられるシャーシ部（３）と、シャーシ部に取り付けられる回路基板（５）と、回路基板を囲んでシャーシを背面側から覆うように取り付けられるバックカバー部であって、前記回路基板よりも上方に位置する第１の開口（４１）と第１の開口よりも下方に位置する第２の開口（４０）とを有するバックカバー部（４）と、吸気口と排気口を有し、第１の開口に当該排気口が相対するように設けられるファン（７）と、吸気口を、回路基板よりもシャーシ部側の空気を吸気する第１吸気部と、回路基板よりもバックカバー側の空気を吸気する第２吸気部と、に分断するように設けられた分流部材（６）と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、テレビ映像等の画像を表示するディスプレイ装置に関する。

近年、プラズマディスプレイパネル等を用いた薄型のディスプレイが急激に普及している。これらのディスプレイ装置では、バックカバーに排気口を設け、ファンを用いて強制対流（換気）を利用して装置内部の冷却効率を上げている。また、ファンを用いずに自然対流（換気）を利用して放熱しているものもある。これらのディスプレイ装置において、更なる薄型化を考えた場合には、装置全体の発熱密度が高くなる。従って、放熱効率が大きく低下する。

図６は、従来の放熱構造を説明するディスプレイ装置の断面図である（例えば、特許文献１参照）。ディスプレイ装置１００は、画像を表示するディスプレイパネル１１０と、粘着シート１３０を介してディスプレイパネル１１０を前面で支持するシャーシ部材１２０と、回路部品１６１を搭載して各種の信号処理等を行う複数の回路基板１６０ａ、１６０ｂと、バックカバー１４０と、枠体１５０とを備えている。

回路基板１６０ａ、１６０ｂは、図示しないがシャーシ部材１２０に固定されている。バックカバー１４０で囲まれた空間に内蔵された回路基板１６０ａ、１６０ｂは、ディスプレイ装置１００の水平方向（図４のｙ軸方向）において異なる位置に配置されている。このように配置することにより、一方の回路基板１６０ａの熱が他方の回路基板１６０ｂに与える影響を低減できるようにしている。

特開２００２−３４１７７７号公報

しかしながら、薄型化を考えた場合には、上述したように回路基板を装置内の水平方向で異なる位置に配置するような十分なスペースを確保することは困難である。

また、薄型化した場合には、回路基板とシャーシ部材との間隔が狭くなる。そのため、回路基板とシャーシ部材との間は流路抵抗が上昇し、空気が流れにくくなる。結果として、発熱体であるディスプレイパネルと回路基板との間で熱集中が起こり、ファンによる強制空冷を用いたとしても十分な放熱ができない場合がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回路基板とシャーシ部材との間が狭くなるような場合であっても、強制的に空気の流れを生じさせることができ、放熱効果を高めることのできるディスプレイ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、本発明に係るディスプレイ装置は、
画像を表示するディスプレイパネル部と、
前記ディスプレイパネルの背面側に設けられるシャーシ部と、
前記シャーシ部に取り付けられる回路基板と、
前記回路基板を囲んで前記シャーシを背面側から覆うように取り付けられるバックカバー部であって、前記回路基板よりも下方に位置する第１の開口と前記回路基板よりも上方に位置する第２の開口とを有するバックカバー部と、
吸気口と排気口を有し、前記第２の開口に当該排気口が相対するように設けられるファンと、
前記吸気口を、前記回路基板よりも前記シャーシ部側の空気を吸気する第１吸気部と、前記回路基板よりも前記バックカバー側の空気を吸気する第２吸気部と、に分断するように設けられた分流部材と、を備える。

本発明によれば、回路基板とシャーシ部材との間が狭くなるような場合であっても、強制的に空気の流れを生じさせることができ、放熱効果を高めることのできるディスプレイ装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置の分解斜視図 本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置の断面図 ファン付近の拡大図 変形例に係るディスプレイ装置の一部を示す斜視図 変形例に係るディスプレイ装置の断面図 従来のディスプレイ装置の断面図

以下、本発明に係るディスプレイ装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態においては、ディスプレイ装置として、表示パネルにプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を例に説明する。また、実施の形態において同様の動作を行う構成要素に同じ符号を付し、再度の説明を省略する場合がある。

（実施の形態）
本発明の実施の形態に係るディスプレイ装置であるプラズマディスプレイ装置について、図１乃至３を用いて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置１の分解斜視図である。また、図２は、プラズマディスプレイ装置１の中心をｘ−ｚ平面で見たときの断面図である。以下、説明の便宜のために、プラズマディスプレイ装置１の表示面の長手方向をｘ軸、プラズマディスプレイ装置１の表示面の法線方向をｙ軸、ｘ軸およびｙ軸に直交する方向をｚ軸と呼ぶ。また、ｙ軸の正の方向つまり表示面の方向を前面方向、ｙ軸の負の方向を背面方向、ｘ軸の方向を左右方向、ｚ軸の正の方向を上方向、ｚ軸の負の方向を下方向と呼ぶ。

プラズマディスプレイ装置１は、ディスプレイパネル部であるプラズマディスプレイパネル２（以下、ＰＤＰ２という）と、ＰＤＰ２の背面側に設けられるシャーシ３と、シャーシ３の背面側に取り付けられる回路基板５と、回路基板５を囲んでシャーシ４を背面側から覆うように取り付けられるバックカバー４と、を備えている。また、プラズマディスプレイ装置１は、回路基板５の上方に設けられるファン７と、回路基板５とファン７の間に設けられる分流部材としての仕切り板６とを備えている。

ＰＤＰ２の前面側にはＰＤＰ２を強度的に保護する前面保護ガラス９が設けられる。ＰＤＰ２と前面保護ガラス９との周辺には、樹脂材料あるいは金属材料からなる枠体８が設けられる。枠体８は、正面から見て矩形状の開口を有している。視聴者は、その開口から前面保護ガラス９を介してＰＤＰ２の画像を死人することができる。本実施の形態においては、ＰＤＰ２と前面保護ガラス９との間に空気層１０を有している。ただし、必ずしも空気層１０を有する必要はなく、ＰＤＰ２と前面保護ガラス９とが直接、あるいは粘着シート等を介して接触していてもよい。

ＰＤＰ２は、図示は省略するが、透明な電極を持った前面および背面ガラス基板を貼り合わせて構成されている。ＰＤＰ２は、これら二枚のガラス基板間の微小間隙にネオンガスやキセノンガス等の放電ガスを封入している。ＰＤＰ２は、電極に電圧を印加することで放電を起こし、放電ガスをプラズマ状態にして紫外線を発生させる。そしてＰＤＰ２は、この紫外線によって、背面ガラス基板に塗布された赤、青、緑の蛍光体を刺激して画像を発光表示させる。例えば、前面ガラスには左右方向、背面ガラスには上下方向に電極が並び、それらの交点にあたる場所での発光を制御できるようになっている。なお、一枚のガラス基板は、およそ１．５ｍｍ〜３ｍｍの厚さである。ＰＤＰ２は、このような仕組みで全面にわたって放電を繰り返し、画像を表示する。そのため、ＰＤＰ２は、パネル自体が高温になりやすい。プラズマディスプレイ装置１全体での消費電力は、３００〜５００Ｗであるのに対し、ＰＤＰ２の消費電力は、２００〜３００Ｗ程度と全体の約半分以上を占めている。

ＰＤＰ２とこれを前面側に支持するシャーシ３との間には、熱伝導性の高い樹脂からなる熱伝導シート３１が挟まれている。この熱伝導シート３１は、正面側からみた面積がＰＤＰ２とほぼ等しく長方形であり、厚みが０．５〜４ｍｍ程度である。熱伝導シート３１は、基本的にガラス基板から構成されるＰＤＰ２と、金属であるシャーシ３とを密着させ、ＰＤＰ２から発生する熱をシャーシ３へと伝導する熱伝導効果を高めている。さらに、熱伝導シート３１は、ＰＤＰ２とシャーシ３にある反りを吸収することができる。また熱伝導シート３１は、外部からの衝撃を緩和することができる。このため、熱伝導シート３１の材料としては、柔軟性と熱伝導性を兼ね備えた材料が用いられる。具体的には、アクリルやウレタン、シリコン樹脂やゴムなどの合成樹脂材料に熱伝導性を高めるフィラーを含有させた絶縁性材料等が用いられる。なお、熱拡散効果の大きいグラファイトシートを使うとより好ましい。また、金属シートを用いてもよい。

なお、熱伝導シート３１は、熱伝導シート３１自体に接着力を持たせ、ＰＤＰ２をシャーシ３に接着して保持する構成や、熱伝導シート３１自体には接着力がなく、別の両面接着テープを用いてＰＤＰ２をシャーシ３に接着する構成を用いることができる。

シャーシ３は、正面からみた形状・面積がＰＤＰ２とほぼ等しく、厚みが１．５〜４ｍｍ程度の金属製である。シャーシ３は、前面側である支持面で、ＰＤＰ２を支持している。また、シャーシ３は、ＰＤＰ２から熱伝導シート３１を経由して伝導された熱を、シャーシ３自体の面内方向に拡散させることで均熱化を図り、シャーシ３とバックカバー４との間の空間に放熱する役割を果たしている。このため、シャーシ３の材料としては、熱伝導のよいアルミニウム等が使われる。また、シャーシ３は、背面側（バックカバー４側）に、必要に応じて放熱フィンを形成してもよい。さらに、シャーシ３は、補強のために縦方向や横方向にリブを設けてもよい。

回路基板５は、ＰＤＰ２の電極に信号を与えて画像表示を行うための駆動回路部品５０を有するパネル駆動回路基板である。あるいは、電源供給するための電源回路基板、外部からの画像信号を入力して各種の信号処理を行う信号処理回路基板等であってもよい。回路基板５は、シャーシ３に設けられたボスにねじ止めされて、ＰＤＰ２と平行になるように取り付けられている。駆動回路部品５０から発生する熱は、バックカバー４に輻射、対流などの作用で伝熱する。そして、バックカバー４に伝導した熱は、バックカバー４の背面部分より輻射作用などによって排熱される。また、同時に駆動回路部品５０から発生する熱は、回路基板５に熱伝導の作用で熱移動する。そして、回路基板５に伝導した熱は、バックカバー４で囲まれた空間内部の空気中へと熱移動が行なわれる。なお、本実施の形態においては回路基板を１つしか図示していないが、複数の回路基板を備えるものであってもよい。

バックカバー４は、回路基板５を囲むことで回路基板５を保護する。バックカバー４は、枠体８に接続されており、プラズマディスプレイ装置１の外部筐体の背面を形成する。バックカバー４は、表裏に高放射性セラミックスシートが貼付された金属からなる。あるいは、黒色などのアルマイト処理された金属や、カーボンブラックを塗布した金属からなってもよい。これらの金属としては、アルミニウムや鉄などを主成分とした合金を用いることができる。バックカバー４は、プラズマディスプレイ装置１の内部を冷やすための下側開口４０（第２の開口）と上側開口４１（第１の開口）とを有している。具体的には、下側開口４０から空気が吸込まれ、上側開口４１から温度の高い空気が排出される。上側開口４１は、回路基板５よりも上方に位置する。

ファン７は、回路基板５の上方であって、バックカバーの上側開口４１の内側に設けられている。ファン７は、強制的に空気の流れを発生させる作用によってバックカバー４の下側開口４０から空気を流入させ、上側開口４１から空気を排出させる。上側開口４１は、

図３は、ファン７付近の拡大図である。ファン７は、吸気口７１と排気口７２とを有している。ファン７は、排気口７２がバックカバー４の上側開口４１に相対するように設けられている。

仕切り板６は、下側の端部が回路基板５の上側の端部と相対するように設置されている。また、仕切り板６は、上側の端部がファン７の吸気口７１と相対するように設置されている。つまり、仕切り板６は、ファン７の吸気口７１を、回路基板５よりもシャーシ３側の空気を吸気する第１吸気部７１ａと、回路基板５よりもバックカバー４側の空気を吸気する第２吸気部７１ｂと、に分断するように設けられている。仕切り板６は、電気的絶縁性を考慮して樹脂材料等の絶縁材料で形成されるのが望ましい。もちろん、電気的絶縁性が不要な場合においては、放熱性に優れた金属製の材料を用いてもよい。なお、分流部材として仕切り板６のような板状部材を用いることで、容易に分流部材を構成することができる。

以上、実施の形態１に係るプラズマディスプレイ装置１の構造について説明した。次に、プラズマディスプレイ装置１の作用について説明する。

ファン７の作用によってバックカバー４の下側開口４０から流入した空気は、図２における矢印Ａのように流れて上側排気口４１より排気される。通常、プラズマディスプレイ装置が薄型化されるに従って、シャーシと回路基板の間を流れる空気の流路は狭くなり、空気が流れ難くなる。つまり、ディスプレイパネルと回路基板とが近づくことによる熱集中が発生する。しかし、本実施の形態においては、仕切り板６が設けられているため、シャーシ３と回路基板５の間を強制的に通るように空気の流れを形成することができる。このことによって、ＰＤＰ２と回路基板５とが近づくことによる熱集中が発生するような場合であっても、効果的に放熱することができる。

仕切り板６の位置、つまり、ファン７の第１吸気部７１ａと第２吸気部７１ｂの大きさは、ＰＤＰ２と回路基板５との発熱量により設計的に調節できる。そのため、ＰＤＰ２の発熱量が回路基板５の発熱量と比較して相対的に大きく、ＰＤＰ２側の放熱を積極的に行いたい場合には、第１吸気部７１ａが大きくなるようにすればよい。逆に、回路基板５の発熱量がＰＤＰ２と比較して相対的に大きく、回路基板５の背面側の放熱を積極的に行いたい場合には、第２吸気部７１ｂが大きくなるようにすればよい。このように、ＰＤＰ２と回路基板５との発熱量を考慮して、仕切り板６の位置を設計することができる。

なお、本実施の形態において、バックカバー４の下側開口４０は、バックカバー４の底面に形成しているが、背面に形成してもよい。また、下側開口４０の位置は回路基板５の下端よりも下側にあることが好ましい。回路基板５とシャーシ３の間に空気を効率的に流入できるためである。

また、本実施の形態において、回路基板５はＰＤＰ２を駆動するための駆動回路基板であるとしたが、電源回路基板や信号処理回路基板であってもよい。ただし、駆動回路基板は発熱量の大きい回路部品が搭載されるため、駆動回路基板に対して上記の構成を適用することが特に効果的である。

また、本実施の形態において、分流部材として仕切り板６を用いたが、この形状に限られない。ファン７の吸気口への空気の流れを分流できる形状であれば他の形状であってもよい。図４は、本実施の形態の変形例に係るプラズマディスプレイ装置１ａの一部を示す斜視図である。また、図５はその断面図である。この変形例では、分流部材としてダクト６０が形成されている。ダクト６０は、下部が開口しており、空気が流れ込む形状となっている。また、ダクト６０は、図４中点線で示す位置に流路の出口となる開口６１を有している。つまり、ダクト６０は、シャーシ３と回路基板５との間の空気をファン７へ導く流路を形成している。開口６１は、ファン７の吸気口に相対するように設けられている。そしてダクト６０の１つの壁面が、上述した仕切り板６の役割を果たしている。このような構成によればファン７の第１吸気口７１ａへの空気の導入をより効率的に行うことができる。結果として、放熱効率をさらに高めることができる。

また、本実施の形態において、図１に示すように仕切り板６の左右の幅を、回路基板５の幅よりも大きい構成としたが、必ずしもこのような大きさである必要はない。回路基板５よりも小さい幅であっても効果を得ることができるが、回路基板５の幅程度の大きさを有することがより好ましい。

また、本実施の形態において、表示パネルにプラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を例に説明したが、例えば、液晶パネル、有機ＥＬパネル等を用いたディスプレイ装置に適用することもできる。

以上、本発明に係るディスプレイ装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を当該実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

つまり、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、プラズマディスプレイパネル等の表示パネルを有するディスプレイ装置における温度低減に好適である。

１、１ａ プラズマディスプレイ装置
２ プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）
３ シャーシ
４ バックカバー
４０ 下側開口
４１ 上側開口
５ 回路基板
５０ 駆動回路部品
６ 仕切り板
６０ ダクト
６１ 出口
７ ファン
７１ａ 第１吸気部
７１ｂ 第２吸気部
７２ 排気口
８ 枠体
９ 前面保護ガラス
１０ 空気層

Claims (6)

1. 画像を表示するディスプレイパネル部と、
   前記ディスプレイパネルの背面側に設けられるシャーシ部と、
   前記シャーシ部に取り付けられる回路基板と、
   前記回路基板を囲んで前記シャーシを背面側から覆うように取り付けられるバックカバー部であって、前記回路基板よりも上方に位置する第１の開口と前記第１の開口よりも下方に位置する第２の開口とを有するバックカバー部と、
   吸気口と排気口を有し、前記第１の開口に当該排気口が相対するように設けられるファンと、
   前記吸気口を、前記回路基板よりも前記シャーシ部側の空気を吸気する第１吸気部と、前記回路基板よりも前記バックカバー側の空気を吸気する第２吸気部と、に分断するように設けられた分流部材と、を備えた、
   ディスプレイ装置。
2. 前記第２の開口は、前記回路基板の下端よりも下方に位置する、
   請求項１記載のディスプレイ装置。
3. 前記第２の開口は、前記バックカバーの底面に設けられる、
   請求項２記載のディスプレイ装置。
4. 前記分流部材は、下側の端部が前記回路基板の上側の端部と相対とともに、上側の端部が前記ファンの吸気口と相対するように設置される仕切り板で構成される、
   請求項１記載のディスプレイ装置。
5. 前記ディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルである、
   請求項１記載のディスプレイ装置。
6. 前記回路基板は、前記ディスプレイパネルを駆動する駆動回路基板である、
   請求項１記載のディスプレイ装置。

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