JP2007206261A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部筐体内の温度上昇を抑制し、表示品位および信頼性が向上した表示装置を提供することにある。
【解決手段】表示装置は、表示面を有した前面基板11およびこの前面基板に対向配置された背面基板12を備えた外囲器10と、背面基板の外面側に固定され、外囲器を補強する補強フレーム30と、前面基板に対向した表示窓86を有し、外囲器および補強フレームを覆った外部筐体80と、を有している。外部筐体には、この外部筐体内を冷却するペルチェ素子76が設けられている。
【選択図】 図2
【解決手段】表示装置は、表示面を有した前面基板11およびこの前面基板に対向配置された背面基板12を備えた外囲器10と、背面基板の外面側に固定され、外囲器を補強する補強フレーム30と、前面基板に対向した表示窓86を有し、外囲器および補強フレームを覆った外部筐体80と、を有している。外部筐体には、この外部筐体内を冷却するペルチェ素子76が設けられている。
【選択図】 図2
Description
この発明は表示装置に係り、特に、外部筐体を備えた平面型の表示装置に関する。
近年、軽量、薄型の表示装置として様々な平面型の表示装置が開発されている。このような表示装置には、液晶の配向を利用して光の強弱を制御する液晶ディスプレイ(以下、LCDと称する)、プラズマ放電の紫外線により蛍光体を発光させるプラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)、電界放出型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させるフィールドエミッションディスプレイ(以下、FEDと称する)、表面伝導型電子放出素子の電子ビームにより蛍光体を発光させる表面伝導型電子放出ディスプレイ(以下、SEDと称する)などがある。
例えばFEDやSEDでは、一般に、表示パネルと、表示パネルの裏面側に設けられた補強フレームと、表示パネルおよび補強フレームを覆った外部筐体と、を備えている。表示パネルを駆動する駆動回路、電源等は補強フレームに取り付けられ外部筐体内に収納されている。
表示パネルは、所定の隙間を置いて対向配置された前面基板および背面基板を有し、これらの基板は周辺部同士を互いに接合することにより内部が真空の外囲器を構成している。前面基板の内面には蛍光体層が形成され、背面基板の内面には、蛍光体を励起する複数の電子源が設けられている。
外部筐体は、表示パネルに対向した表示窓を有している。この表示窓には、透明なカバーガラス、光学フィルタ等が設けられ、表示パネルの前面基板と隙間を置いて対向している(例えば、特許文献1および特許文献2)。
特開2003−22027号公報
特開2003−309273号公報
外部筐体は、表示パネルに対向した表示窓を有している。この表示窓には、透明なカバーガラス、光学フィルタ等が設けられ、表示パネルの前面基板と隙間を置いて対向している(例えば、特許文献1および特許文献2)。
上述した表示装置において、外部筐体内に配設された駆動回路、電源等は動作により熱を発生し、この熱により外部筐体内が温度上昇する。そのため、熱による電子部品の性能劣化、損傷等を防止する必要がある。また、表示パネルの動作時、前面基板の温度が上昇する。表示パネルが外部筐体内に配設されている場合、前面基板の熱が放熱されにくい。そのため、前面基板と背面基板との温度差が大きくなり、表示パネルに過大な熱応力が発生する要因となる。このような熱応力は、表示パネルに変形、損傷を与えるため、表示装置の信頼性を図る上で望ましくない。
外部筐体内部を冷却する方法として、外部筐体に外気を取り込むための複数の通気孔を設けることが考えられる。しかしながら、この場合、通気孔を通して塵、埃等が外部筐体内に侵入して表示パネルの表示面に付着し、表示品位を低下させる要因となる。また、侵入した塵、埃等が駆動回路を構成する電子部品に付着し、動作の信頼性を低下させるおそれもある。
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、外部筐体内の温度上昇を抑制し、表示品位および信頼性が向上した表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の態様に係る表示装置は、表示面を有した第1基板およびこの第1基板に対向配置された第2基板を備えた外囲器と、前記第2基板の外面側に固定され、前記外囲器を補強する補強フレームと、前記第1基板に対向した表示窓を有し、前記外囲器および補強フレームを覆った外部筐体と、前記外部筐体に設けられ、前記外部筐体内を冷却するペルチェ素子と、を備えている。
この発明の他の態様に係る表示装置は、外部筐体に取り付けられ前記表示窓を閉塞しているとともに前記第1基板に対向した透明な前面パネルと、前記前面パネルと前記第1基板との間に、これら前面パネルおよび第1基板に接触して設けられ、前記第1基板の熱を前記第1基板側へ伝える透明な伝熱部材と、を備えている。
この発明によれば、外部筐体内の温度上昇を抑制し、表示品位および信頼性が向上した表示装置を提供することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の第1の実施形態に係る表示装置について詳細に説明する。
図1は表示装置の外観を示し、図2は表示装置の内部構造を示している。図1および図2に示すように、表示装置は、偏平な矩形箱状の外部筐体80を備えている。この外部筐体80および内部に配設された後述の表示パネルは、一対の脚部82を介してベース部84に支持されている。これにより、外部筐体80はほぼ垂直に立設した状態で支持されている。外部筐体80の前面には矩形状の表示窓86が形成されている。この表示窓86は、例えば、ガラス板からなる透明な矩形状の前面パネル88により閉塞されている。これにより、外部筐体80内部はほぼ気密に維持されている。
図1は表示装置の外観を示し、図2は表示装置の内部構造を示している。図1および図2に示すように、表示装置は、偏平な矩形箱状の外部筐体80を備えている。この外部筐体80および内部に配設された後述の表示パネルは、一対の脚部82を介してベース部84に支持されている。これにより、外部筐体80はほぼ垂直に立設した状態で支持されている。外部筐体80の前面には矩形状の表示窓86が形成されている。この表示窓86は、例えば、ガラス板からなる透明な矩形状の前面パネル88により閉塞されている。これにより、外部筐体80内部はほぼ気密に維持されている。
外部筐体80内には、偏平な矩形状の表示パネル8が収納され前面パネル88と対向して位置している。図3および図4は、表示パネル8の外観および内部構造を示し、図5は表示パネルの裏面側に設けられた補強フレームおよび駆動回路部を示している。
図2ないし図4に示すように、表示パネル8はSEDとして構成されている。すなわち、表示パネル8は、絶縁基板としてそれぞれ矩形状のガラス基板からなる前面基板11、および背面基板12を備え、これらの基板は1〜2mmの隙間を置いて対向配置されている。第1基板としての前面基板11、および第2基板としての背面基板12は、矩形の枠状部材13を介して周縁部同士が接合され、内部が真空状態に維持された偏平な矩形状の外囲器10を構成している。前面基板11の内面周縁部と枠状部材13との間、および背面基板12の内面周縁部と枠状部材13との間は、例えば、インジウムあるいはインジウム合金等の低融点金属封着材、フリットガラス等の低融点封着材により接合されている。
図4に示すように、外囲器10の内部には、前面基板11および背面基板12に加わる大気圧荷重を支えるため、複数の板状のスペーサ14が設けられている。これらのスペーサ14は、外囲器10の長辺と平行な方向に延びているとともに、短辺と平行な方向に沿って所定の間隔を置いて配置されている。なお、スペーサ14の形状については、特にこれに限定されるものではなく、例えば、柱状のスペーサ等を用いることもできる。
前面基板11の内面側には表示面として機能する蛍光体スクリーン15が設けられている。蛍光体スクリーン15は、赤、緑、青に発光する蛍光体層16およびマトリクス状の黒色光吸収層17を有している。蛍光体スクリーン15上には、アルミニウム等からなるメタルバック20が形成され、更に、メタルバック20に重ねて図示しないゲッター膜が形成されている。
背面基板12の内面側には、蛍光体層16に電子を衝突させて励起する電子放出源として多数の表面伝導型の電子放出素子18が設けられている。電子放出素子18は、画素毎に対応して複数列および複数行に配列され、それぞれの蛍光体層16と対向して位置している。各電子放出素子18は、図示しない電子放出部、この電子放出部に電圧を印加する一対の素子電極等で構成されている。また、図3に示すように、背面基板12の内面上には、電子放出素子18を駆動する多数の配線21がマトリックス状に形成され、その端部は背面基板12の周縁部に引出されている。
上記のように構成されたSEDにおいて、画像を表示する場合、メタルバック20にアノード電圧が印加され、電子放出素子18から放出された電子ビームをアノード電圧により加速して蛍光体スクリーン15へ衝突させる。これにより、蛍光体スクリーン15の蛍光体層16が励起されて発光し、画像を表示する。
図2、図4および図5に示すように、表示装置は、背面基板12の外面側に取付けられ表示パネル8の外囲器10を補強した補強フレーム30を備えている。ここで、背面基板12の内、前面基板11と対向する面を内面、反対側の面を外面とそれぞれ示している。補強フレーム30は、背面基板12とほぼ同一の大きさの矩形板状に形成されたフレーム本体31と、それぞれフレーム本体31に固定された細長い一対の第1枠部材32および細長い一対の第2枠部材34と、を有している。
フレーム本体31は、板厚1.5mmのアルミニウム板により形成されている。第1枠部材32および第2枠部材34は、それぞれアルミニウムを押し出し成形して形成され、矩形状の横断面を有した中空の棒状に構成されている。第1枠部材32は、それぞれフレーム本体31の長辺と間隔を置いてこの長辺と平行に延びている。第2枠部材34は、それぞれフレーム本体31の短辺と間隔を置いてこの短辺と平行に延びている。図5に示すように、各第2枠部材34の両端部はそれぞれ第1枠部材32に固定され、第1枠部材を互いに連結している。これにより、第1および第2枠部材32、34は、全体としてほぼ井形状に形成されている。
図4に示すように、補強フレーム30のフレーム本体31は、接着剤51、両面テープ52等によって背面基板12の外面側に複数箇所を貼付することにより外囲器10に固定されている。接着剤51、両面テープ52の部分を除いて、フレーム本体31は僅かな隙間を置いて背面基板12と対向している。両面テープ52は、接着剤51の厚さを制御するスペーサとして機能している。
図3に示すように、外囲器10に固定した状態において、フレーム本体31は背面基板12全体を覆っているとともに、その長辺および短辺は背面基板の長辺および短辺とほぼ平行に延びている。また、一対の第1枠部材32はそれぞれ背面基板12の長辺とほぼ平行に延び、一対の第2枠部材34はそれぞれ背面基板の短辺とほぼ平行に延びている。各第1枠部材32は、背面基板12の対応する長辺から所定間隔だけ離間して配置され、同様に、各第2枠部材34は、背面基板12の対応する短辺から所定間隔だけ離間して配置されている。
図5に示すように、補強フレーム30のフレーム本体31上には、メイン電源50a、高圧電源50b、Xドライバ基板50c、Yドライバ基板50d、アナログ基板50e、制御基板50f等の電子部品を含む種々の付帯部品50が取り付けられている。
図4に示すように、フレーム本体31の複数箇所は弾性変形可能な取付け部70が形成されている。各取付け部70は、フレーム本体31の一部を外側に切り起こして形成され、ほぼL字形状の断面を有している。各取付け部70には、固定部材として例えばスタッドが埋め込まれ、取り付け部から外方に向かって延びている。ここでは、スタッド72は、フレーム本体31に対して垂直な方向に立設されている。また、各取付け部70と背面基板12との間には、取付け部の振動を吸収する振動吸収材74が配置あるいは充填されている。
付帯部品50はその複数箇所がねじ60によってスタッド72にねじ止めされ、取付け部70に取り付けられている。例えば、制御基板50fは矩形状に形成され、その4つの角部がそれぞれスタッド72を介して取付け部70にねじ止めされている。また、アナログ基板50e、メイン電源50a、高圧電源50b等の比較的大型、あるいは、比較的重い付帯部品は、6箇所程度が取付け部70に取り付けられている。これにより、付帯部品50は、フレーム本体31と対向した状態で、取付け部70に取付けられ支持されている。
図2に示すように、上記のように構成された表示パネル8および補強フレーム30は、外部筐体80内に配設され、外部筐体80によって覆われている。補強フレーム30は、その第1枠部材32および第2枠部材34が外部筐体80に固定されている。表示パネル8の前面基板11は、前面パネル88と隙間を置いて平行に対向している。そして、前面基板11は、外部筐体80の表示窓86と対向している。これにより、表示パネル8により表示された画像は、表示窓86を通して外部から見ることができる。
前面基板11と前面パネル88との間には、シート状の透明な伝熱部材73が挟持され、前面パネルおよび前面基板に面接触している。伝熱部材73は前面基板11のほぼ全面と接触している。伝熱部材73は、空気よりも伝熱係数の大きな材料、例えば、透明シリコン、RTVゴム等により形成されている。空気の熱伝導率は0.024w/m・k、であり、これに対して、RTVゴムの熱伝導率は1.5w/m・k、透明シリコンの熱伝導率は1.0w/m・k程度である。これにより、伝熱部材73は、前面基板11の熱を前面パネル88へ伝え、前面パネルから外部筐体80の外部へ逃がす。
また、外部筐体80内には、外部筐体内を冷却するペルチェ素子76が設けられている。このペルチェ素子76は細長い矩形板状に形成され、外部筐体80内の上部に設けられ、水平方向に延びている。ペルチェ素子76は、PN接合部を介して互いに接合された2枚の異種金属板を有し、ペルチェ効果により、すなわち、異種金属の接触面を通して弱い電流が供給された際に周囲の熱を吸収する。
上記のように構成された表示装置によれば、表示パネル8および補強フレーム30を覆った外部筐体80内にはペルチェ素子76が設けられ、このペルチェ素子により外部筐体80内部の熱を吸収することができる。そのため、外部筐体80内の温度上昇を抑制し熱による電子部品の性能劣化、損傷等を防止することが可能となる。また、表示パネル8における前面基板11と背面基板12との温度差を低減し、表示パネルに過大な熱応力が発生することを防止している。これにより、熱による電子部品の性能劣化、表示パネルの変形、損傷を抑制し、信頼性および表示品位の向上した表示装置を得ることができる。
本実施形態によれば、伝熱部材73を通して前面基板11の熱を前面パネル88に伝え、この前面パネルから装置外部に放熱することができる。これにより、前面基板11を効率良く冷却し、前面基板と背面基板との温度差を低減することができる。その結果、熱応力による表示パネル8の変形、損傷を一層確実に防止することが可能となる。
外部筐体80に外気を取り込むための通気孔等を設ける必要がなく、外部筐体内への塵、埃等の侵入を防止することができる。従って、塵、埃等が表示パネル8の表示面や電子部品等に付着することを防止し、塵、埃等に起因する表示品位の低下およびを電子部品の信頼性低下を防止することができる。これにより、表示品位および信頼性が向上した表示装置が得られる。
次に、この発明の第2の実施形態に係る表示装置について説明する。図6は、図2に対応の断面図であり、表示装置の内部構造を示し、図7は図6と直交する方向に沿った外壁部の断面構造を示している。図6に示すように、外部筐体80は、その背面を構成した外壁部90を有している。外壁部90は、例えば、金属の押し出し材により中空に形成されている。図6および図7に示すように、外壁部90は、外気を流通可能な複数の流通路92を有している。これらの流通路92は、それぞれ鉛直方向に沿って外部筐体の上端から下端に渡って延びているとともに、水平方向に並んでいる。
外壁部90は完全な中空でなくてもよく、一部に開口等が設けられていてもよい。本実施形態によれば、各流通路92の複数箇所は、外壁部90に形成された通気孔94を通して外部に連通している。なお、流通路92および通気孔94は外部筐体80内部には連通していない。そして、各流通路92内にはペルチェ素子76が配設され、例えば、外部筐体80の下部に位置している。
第2の実施形態において、表示装置の他の構成は前述した第1の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
第2の実施形態によれば、ペルチェ素子76によって冷却された外気を外壁部90内の流通路92を通して流すことにより、外壁部90を通して外部筐体80内部が冷却される。そのため、外部筐体80内の温度上昇を抑制し、熱による電子部品の性能劣化、表示パネルの変形、損傷を防止することができる。これにより、信頼性および表示品位の向上した表示装置が得られる。また、外部筐体80内部に外気を取り込むための通気孔等を設ける必要がなく、外部筐体内への塵、埃等の侵入を防止することができる。従って、塵、埃等に起因する表示品位の低下および電子部品の信頼性低下を防止することができる。その他、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
第2の実施形態によれば、ペルチェ素子76によって冷却された外気を外壁部90内の流通路92を通して流すことにより、外壁部90を通して外部筐体80内部が冷却される。そのため、外部筐体80内の温度上昇を抑制し、熱による電子部品の性能劣化、表示パネルの変形、損傷を防止することができる。これにより、信頼性および表示品位の向上した表示装置が得られる。また、外部筐体80内部に外気を取り込むための通気孔等を設ける必要がなく、外部筐体内への塵、埃等の侵入を防止することができる。従って、塵、埃等に起因する表示品位の低下および電子部品の信頼性低下を防止することができる。その他、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
なお、この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、ペルチェ素子の配設位置は、外部筐体80内の上部に限らず、任意の位置に配設可能である。上述した実施形態では、電子放出素子として表面伝導型の電子放出素子を用いたが、これに限らず、pn型の冷陰極素子あるいは電界放出型の電子放出素子等の他の電子放出素子を用いてもよい。この発明は、FEDやSEDに限らず、例えば、PDPのような他の平面型表示装置にも適用することができる。
8…表示パネル、 10…外囲器、 11…前面基板、 12…背面基板、
14…支持部材、 15…蛍光体スクリーン、 18…電子放出素子、
30…補強フレーム、 31…フレーム本体、 32…第1枠部材、
34…第2枠部材、 74…伝熱部材、 76…ペルチェ素子、 80…外部筐体、
86…表示窓、 88…前面パネル、 90…外壁部、 92…流通路
14…支持部材、 15…蛍光体スクリーン、 18…電子放出素子、
30…補強フレーム、 31…フレーム本体、 32…第1枠部材、
34…第2枠部材、 74…伝熱部材、 76…ペルチェ素子、 80…外部筐体、
86…表示窓、 88…前面パネル、 90…外壁部、 92…流通路
Claims (7)
- 表示面を有した第1基板およびこの第1基板に対向配置された第2基板を備えた外囲器と、
前記第2基板の外面側に固定され、前記外囲器を補強する補強フレームと、
前記第1基板に対向した表示窓を有し、前記外囲器および補強フレームを覆った外部筐体と、
前記外部筐体に設けられ、前記外部筐体内を冷却するペルチェ素子と、
を備えた表示装置。 - 前記ペルチェ素子は前記外部筐体内に設けられている請求項1に記載の表示装置。
- 前記外部筐体の少なくとも一部は外気を流通可能な流通路を有した中空の外壁部を有し、前記ペルチェ素子は、前記流通路内に設けられている請求項1に記載の表示装置。
- 前記外壁部は、前記補強フレームを覆って設けられているとともに、鉛直方向に延びた流通路を含んでいる請求項3に記載の表示装置。
- 前記外部筐体に取り付けられ前記表示窓を閉塞しているとともに前記第1基板に対向した透明な前面パネルと、前記前面パネルと前記第1基板との間に、これら前面パネルおよび第1基板に接触して設けられ、前記第1基板の熱を前記前面パネル側へ伝える透明な伝熱部材と、を備えている請求項1ないし3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記伝熱部材は、前記第1基板の全面と対向して設けられている請求項5に記載の表示装置。
- 前記第1基板の内面に設けられた蛍光体スクリーンと、前記外囲器内に設けられ前記蛍光体スクリーンを励起する複数の電子放出素子と、を備えている請求項1ないし6のいずれか1項に記載の表示装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011028109A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Canon Inc | 平面型画像表示装置、高圧電源 |
WO2022176272A1 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
-
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- 2006-01-31 JP JP2006023421A patent/JP2007206261A/ja active Pending
Cited By (3)
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WO2022176272A1 (ja) * | 2021-02-17 | 2022-08-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
JP7478991B2 (ja) | 2021-02-17 | 2024-05-08 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
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