JP2008009164A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
パネルの高画質化に伴う温度上昇を、バックカバーに設けた通気孔からの自然対流を十分に活用して抑制することができる画像表示装置を得ること。
【解決手段】
本発明の画像表示装置１は、画像を表示するパネル２と、前記パネル２を前面に支持したシャーシ５と、前記シャーシ５の背面に固定された複数の回路基板６と、これらを内部に納めるフロントカバー３とバックカバー４とを備えた画像表示装置であって、前記バックカバー４内部の空間を上下方向に分割して複数の領域１１、１２とする仕切り板８と、前記領域のそれぞれに対応して前記バックカバー４に設けられた通気孔１３〜１６とを有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、テレビ映像等を表示する画像表示装置、特にその放熱構造に関する。

近年、テレビ映像等を表示する画像表示装置の薄型化が進み、従来のＣＲＴに代わってプラズマディスプレイパネルや液晶パネルなどのいわゆる平板型表示パネルを用いた画像表示装置が主流となっている。

図１は、このような平板型画像表示装置の一例であるプラズマディスプレイの画像表示面側からの斜視図を示す。図に示すように、プラズマディスプレイ１は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）であるパネル２やこのパネル２を駆動して画像表示するための回路基板等を、フロントカバー３およびバックカバー４で覆って構成されている。

図１０は、従来のプラズマディスプレイ１の内部構成を示す概略断面図である。図に示すように、プラズマディスプレイ１のフロントカバー３とバックカバー４の内部には、画像を表示するパネル２と、これを前面側に支持するシャーシ５、シャーシ５の背面側に固定されたパネル２を駆動するための複数の回路基板６とが納められている。

ここで、ガラスパネル内のガス放電を利用して画像を表示するという動作原理から、プラズマディスプレイのパネル２は高温になりやすいが、パネル２が高温になるとパネル２内部に形成されている電極の電気容量が変化して正常な放電が行われなくなるなどの弊害が生じる。このため、パネル２を所定の温度（一例として、７０〜８０℃）以下に保つことを目的として、図に示すように、シャーシ５とパネル２との間に熱伝導性の高い樹脂シート７を挟んで、パネル２の熱をシャーシ５に効果的に伝え、放熱の効果と温度均熱化の効果とを同時に得るようにしている。

また、バックカバー４の上部と下部には通気孔１８および１９を設け、バックカバー４内部の空間２０と外部との間で図中の矢印１０に示すような空気の流れを発生させて、バックカバー４内のシャーシ５と回路基板６とを外気の自然対流によって冷却するようにしている。なお、この通気孔１８および１９は、実際には図１１に示すような微少な開口の集合体であるが、図１０では、その存在位置を大まかに示すにとどめている。

図１１に従来のプラズマディスプレイ１のバックカバー４を背面側から見た図を示すが、上部の通気孔１８と下部の通気孔１９は、ともに、直径３〜５ｍｍの円形の孔を中心間隔６〜８ｍｍのピッチで５列に並べ、バックカバー４の左右方向ほぼ全域にわたって形成されている。また、通気孔が形成されている部分全体に対する開孔の合計面積の割合として表される開口率としては、３０〜６０％程度となっている。

なお、以下本発明の説明においては、上下方向とは通常の使用状態に画像表示装置を置いた時の上下方向（すなわち鉛直方向）を、また、左右方向とはこれと直交する方向（すなわち水平方向）をそれぞれ言うこととする。通常はパネル２を横長状態で保持して画像表示を行うため、上下方向とはパネル２の短辺方向に相当し、左右方向とはパネル２の長辺方向に相当する。
特開平１０−２４０１３８号公報

上記のように、画像表示装置、特にプラズマディスプレイにおいては、動作状態でのパネル２を一定の温度以下に保つことが重要であるが、一方で、近年の表示画像の高精細化に伴ってパネル２内の縦方向と横方向の電極数を増加させることが必要となり、放電箇所が増加する等、パネル２において発生する熱量がさらに増加することが想定される。

そして、パネル２からシャーシ５を介してバックカバー４の下部の通気孔１９から流入した空気に伝達する熱もさらに増加することとなり、当該空気はバックカバー４の上部の通気孔１８に至るまでにより多くの熱を吸収し高温となる。このようになると、上部の通気孔１８に近づくに従い十分な冷却ができなくなり、パネル２を所定の温度以下に保つことが困難となる。

また、プラズマディスプレイほど顕著ではなくても、このような表示画像が高画質化することに起因して生じるバックカバー内部の温度上昇対策という課題は、表示パネル自体や内蔵光源、また、これらを駆動するための回路基板などの温度上昇に伴って、液晶表示パネルやいわゆる冷陰極表示パネル、ＥＬディスプレイパネル等においても共通するものである。

本発明は、上記問題点に鑑みて、パネルの高画質化に伴う温度上昇を、バックカバーに設けた通気孔からの自然対流を十分に活用して抑制することができる画像表示装置を得ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、画像を表示するパネルと、前記パネルを前面に支持したシャーシと、前記シャーシの背面に固定された複数の回路基板と、これらを内部に納めるフロントカバーとバックカバーとを備えた画像表示装置であって、前記バックカバー内部の空間を上下方向に分割して複数の領域とする仕切り板と、前記領域のそれぞれに対応して前記バックカバーに設けられた通気孔とを有することを特徴とする。

上記した本発明によれば、バックカバー内部の空気の経路が短くなり、空気の温度上昇が抑制されるため、通気孔を通じた自然対流による温度上昇抑制効果を十分に得ることができ、表示画像の高画質化に伴う温度上昇の悪影響を回避した画像表示装置を得ることができる。

上記した画像表示装置では、前記仕切り板は、前記バックカバー内部の空間を上下に二分割するものであることが好ましい。また、前記通気孔が、前記領域の上部と下部に複数個ずつ設けられていること、さらには、前記領域の上部に設けられた前記通気孔と、同じ領域の下部に設けられた前記通気孔とが、左右方向において少なくともその一部が重複するように位置していることが好ましい。このようにすることで、仕切り板によって空気の経路を短くでき、バックカバー内部を冷却する効果を効果的に発揮することができる。

また、前記領域の下部に設けられた前記通気孔と、その領域よりも下側に位置する他の領域の上部に設けられた前記通気孔とが、左右方向において重複しない位置にあること、もしくは、前記領域の最も下側に設けられた前記通気孔が、その領域よりも下側に位置する他の領域の最も上側に設けられた前記通気孔と比較して、同じ高さかもしくはより下側に位置することが好ましい。このようにすることで、画像表示装置の下側にある領域を通過することで温度が上昇した空気が、上側領域に再度流入することがなくなるため、外気によるバックカバー内部の冷却効果を効果的に得ることができる。

また、前記シャーシや前記回路基板の冷却を、ファンを用いることなく前記通気孔を通じた外気の自然対流によって行うものであること、前記パネルが、プラズマディスプレイパネルであること、前記パネルと前記シャーシとの間に、樹脂シートが設けられていることが好ましい。

さらに、前記仕切り板の断面形状が、前記シャーシ部材側が広く前記バックカバー側が狭く形成された台形状であること、前記仕切り板が、前記シャーシと一体に形成されていること、もしくは、前記仕切り板が、前記バックカバーと一体に形成されていることが好ましい。

以下、本発明の画像表示装置について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
本発明の第1の実施形態に係る画像表示装置として、従来例と同様にプラズマディスプレイの例を用いて説明する。まず、画像表示面側から見た外観は、図1に示すように従来のものと同じであり、プラズマディスプレイ１は画像表示パネルとしてのパネル２がフロントカバー３およびバックカバー４で覆われて構成されている。また、プラズマディスプレイ１の内部構造は、図２にその概略断面図を示すとおりで基本的な構成としては図１０に示した従来のものと同じである。

図２では詳細を示してはいないが、パネル２は、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おり、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などの放電ガスが封入されている。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、この紫外線が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、前面ガラスには横方向、背面ガラスには縦方向に電極が並び、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１.５〜３ｍｍの厚さである。このような仕組みで画像を表示するため、パネル２は全面にわたって放電を繰り返し行いそれ自体が高温になりやすい。プラズマディスプレイ１でのセット全体の消費電力が３００〜４５０Ｗであるのに対し、パネル２の消費電力が２００〜３００Ｗ程度と全体の約３分の２を占めており、前述したようにパネル２の温度を所定の温度である７０−８０℃に抑えることが重要な課題となっている。

フロントカバー３とバックカバー４は、パネル２や回路基板６が取り付けられたシャーシ５を覆うように構成され、厚み０.５〜２ｍｍのスチール等でできている。このうち、フロントカバー３は、パネル２の画像表示面の周囲を覆うエスカッション枠の役割も果たしている。一方のバックカバー４には、後に図３を用いて詳述するように、バックカバー４内のシャーシを冷やすことでパネル２の温度上昇を抑制するために、外気を取り入れ排出するための通気孔１３、１４、１５、１６が設けられている。

パネル２とこれを支持するシャーシ５との間は、熱伝導性の高い樹脂シート７で埋められている。この樹脂シート７は、正面から見た面積はパネル２とほぼ等しく長方形であり、厚みが１〜２ｍｍ程度である。樹脂シート７を間に介することによって、基本的にガラス基板から構成されるパネル２と、金属であるシャーシ５とを密着させ、パネル２からシャーシ５への熱伝導効果を高めている。このため、樹脂シート７の材料としては、柔軟性と熱伝導性を兼ね備えたシリコン等が用いられている。

シャーシ５は、正面から見た形状・面積はパネル２とほぼ等しく、厚みが１.５〜３ｍｍ程度の金属製である。フロントカバー３およびバックカバー４内でパネル２を保持して全体を支える役割と、パネル２から樹脂シート７を経由して伝導された熱を、シャーシ５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５とバックカバー４との間の空間１１、１２に放熱する役割を果たしている。このため、シャーシ５の材料としては、熱伝導のよいアルミニウム等が使われ、また、バックカバー４側である背面部分には、必要に応じて放熱フィンを形成することもある。さらに、シャーシ５には、補強のために縦方向や横方向にリブを設ける場合もある。

シャーシ５の背面側には、画像を表示するための電源部やチューナー部、さらにはパネル２の電極に信号を与えて画像表示を行う信号処理回路や駆動回路などを構成する複数の回路基板６が、シャーシ５のボスにねじ止めされて、パネル２と平行になるように取り付けられている。

本実施の形態に係るプラズマディスプレイ１が、図１０で示した従来のプラズマディスプレイ１と異なるのは、バックカバー４内の空間を上下方向に分割して複数の領域とする仕切り板８が設けられている点、および、仕切り板８によって分割された上側領域１１、および、下側領域１２それぞれに対応して、外気を取り込み排出するための通気孔１３、１４、１５、１６がバックカバー４に設けられている点である。

仕切り板８は樹脂で出来ており、バックカバー４を背面から見た状態である図３に示すように、本実施形態ではパネル２の上下方向のちょうど中央部に、左右方向の全体にわたって形成されている。すなわち、バックカバー４内部の空間を上下に二分割し、実質的に同じ大きさである上側領域１１と下側領域１２の二つの領域を形成している。また、本実施形態では、仕切り板８はシャーシ５に設けたねじ穴を用いてねじ止めされているが、シャーシ５と一体に形成されたものであっても、また、バックカバー４と一体に形成されたものでもかまわない。ただし、いずれの場合であっても、仕切り板８の高さ方向、すなわち、プラズマディスプレイ１の厚さ方向においては、シャーシ５とバックカバー４との間の隙間をしっかりとふさぐようになっていること、すなわち、仕切り板８で分割された２つの領域１１および１２との間では、実質的な空気の移動が遮られるようにすることが好ましい。

また、図２に示すように、仕切り板８の断面形状は、シャーシ５側が広くバックカバー４側が狭い台形状となっており、幅はシャーシ５側が４０ｍｍ、バックカバー４側で２０ｍｍとなっている。なお、本実施形態の仕切り板８の高さ、すなわちシャーシ５とバックカバー４との間の距離は６０ｍｍである。このように断面を台形状とすることで、仕切り板８近傍の空気の流れ１０が、より自然対流が生じやすいようにコントロールされる。すなわち、図２に示すように、上側領域１１の下部に設けられた開口部１４では、外気が上側領域１１に入りやすくなり、これとは逆に、下側領域１２の上部に設けられた開口部１５の近傍では、下側領域１２内部の空気がバックカバー４の外側に出やすくなる。ただし、仕切り板８の断面形状は、このような台形状に限られるものではなく、三角形や半円形、長方形や正方形であってもかまわない。なお、上述したように仕切り板８近傍の空気の流れをよりスムーズなものとするためには、仕切り板８のシャーシ５側の幅に比べてバックカバー４側の幅を小さくするか、少なくとも同じ幅にすることが好ましい。したがって、仕切り板８をバックカバー４と一体に形成する場合には、加工上の制約からバックカバー４側の幅を狭くするのは困難となるから、仕切り板８の断面形状は長方形とすることが好ましいということになる。また、仕切り板８の断面幅方向、すなわち、上下方向の厚さについては、仕切り板８自体の強度や仕切り板８を隔てて隣り合う領域間での空気の温度の遮断効果等を考慮して、平均すると３０ｍｍ程度が適切であると考えられる。ただし、これに限られるものではない。

また、本実施形態では、仕切り板８の材料を、加工のしやすさやシャーシ５およびバックカバー４との密着性、さらには上側領域１１と下側領域１２との間での熱のやりとりが起きにくいことを考えて、樹脂製としている。しかし、金属製のシャーシ５やバックカバー４と一体のものとして形成する場合をはじめとして、金属製とすることも可能である。特に、仕切り板８を金属製、例えば熱伝導性の高いアルミニウム製とした場合には、仕切り板８とシャーシ５やバックカバー４との間の熱伝導性が高くなるため、仕切り板８の下側に形成された領域１２の上部にたまった空気の熱を、仕切り板８を介して他に逃がす働きを期待することもできる。また、パネル２の熱を、シャーシ５から仕切り板８を通してバックカバー4へと伝え、直接外部に逃がすような働きも期待できる。

図２および図３に示すように、バックカバー４には、仕切り板８で上下に分割された領域１１、１２のそれぞれにおいて、各領域の上部と下部に複数個ずつの通気孔が形成されている。具体的には、上側領域１１の上部に設けられた通気孔１３，下部に設けられた通気孔１４，下側領域１２の上部に設けられた通気孔１５，下部に設けられた通気孔１６である。このように、仕切り板によって相互の空気の移動が実質的に遮られるようにされた２つの領域それぞれの、上部と下部に通気孔を形成することで、図中矢印１０で示すような、それぞれの領域における自然対流による空気の流れが生じ、シャーシ５やそれぞれの領域内にある回路基板６への冷却効果が発揮される。なお、概略断面図である図２では、従来例を示す図１０と同様、通気孔についてその存在位置のみを示すようにしている。

図３から明らかなように、それぞれの箇所での通気孔の配置状態は、図１１に示した従来のプラズマディスプレイ１とほぼ同じである。上側領域１１の上部に形成された通気孔１３，下部に形成された通気孔１４，および、下側領域１２の上部に形成された通気孔１５、下部に形成された通気孔１６は、それぞれ、バックカバー４の左右方向中央を中心としてほぼ左右対称に、その左右方向のほぼ全面にわたって形成されている。また、それぞれの通気孔１３〜１６の形状、間隔等も従来のプラズマディスプレイ１の通気孔１８，１９と同じであり、本実施形態では、直径４.５ｍｍの円形の孔を６.５ｍｍ間隔で５列に配置しており、開口率は４０％としている。

なお、通気孔の形状については、円形に限定されるものではなく楕円や長円形、四角形等他の形でもよい。また、通気孔の開口率については、当然ながら大きい方が放熱という観点からは望ましいが、バックカバー４の強度の問題や、プラズマディスプレイ１としてのセットの安全性の問題等から適宜判断されるべきものである。

次に本実施形態における作用効果について説明する。

上記したように、本実施形態のプラズマディスプレイ１では、バックカバー４内の空間を仕切り板８によって、上側領域１１と下側領域１２とに分割している。そして、それぞれの領域の上部と下部に対応する位置のバックカバー４に、通気孔１３、１４、１５、１６を設けている。このため、図２および図３に矢印１０で示すように、上側領域１１では、下部の通気孔１４から入った空気が上部の通気孔１３から排出され、下側領域１２では、下部の通気孔１６から入った空気が上部の通気孔１５から排出されるという空気の流れが自然対流として生じる。このため、それぞれの領域ごとにバックカバー４内部の空間の温度を下げることができる。

すなわち、本実施形態のプラズマディスプレイ１では、空気がバックカバー４内部の空間に流入してから流出するまでの経路が短くなるので、パネル２の温度が伝わっているシャーシ５や、回路基板６上に実装されたＩＣ等の発熱体との接触時間が短くなり、空気自体の温度上昇がそれほど大きくならないうちに、外部に放出される。また、バックカバー４内部の空間が上下方向に区切られているため、バックカバー４内部の空間の最上部だけが特に高温となることもなく、シャーシ５を効果的に冷却することで、パネル２全体の温度を所定の温度以下にすることができるのである。

これに対し、図１０および図１１に示した従来のプラズマディスプレイ１では、バックカバー４内部の空間２０がひとつの大きな領域となっているため、下部の通気孔１９から流入した空気が、上部の通気孔１８から流出していくまでの経路が長い。この結果、バックカバー４の内部に入った空気が、パネル２の熱が伝わって高温になったシャーシ５や、複数の回路基板６上に実装されたＩＣ等の発熱体と接触する時間も長くなる。このため、バックカバー４内部空間での空気の温度が上昇するとともに、バックカバー４内部の空間２０の上部の温度が特に高くなる等して、結果としてパネル２の温度を十分に下げることが出来なかったと考えられる。

なお、図３では、バックカバー４での通気孔１３〜１６の配置を、バックカバー４の左右方向の中央部を中心として左右対称に形成されたものとして示した。シャーシ５に対して、なるべく広い面積に外気を当てることで、均等かつ効果的な冷却効果を得るためには、通気孔の横方向長さをなるべく大きくし、かつ、対称形にすることが好ましいことはいうまでもないが、実際のプラズマディスプレイパネル１では、バックカバー４に映像信号の入出力端末部分などを設けなくてはならず、放熱効果のみを考慮して通気孔の位置を決めることができない場合も多い。そのような場合の通気孔の配置パターンを示したのが、図４である。

図４では、上側領域１１の上部の通気孔１３と下部の通気孔１４は、左右方向ではやや左に寄っているものの上下で同じ位置に形成されているが、下側領域１２では、上部の通気孔１５に比べて、下部の通気孔１６は右側にずれた状態で形成されているとともに、その左右方向の幅も狭くなっている。このように、一つの領域（ここでは下側領域１２）において、上部の通気孔と下部の通気孔とが、様々な制約によって、左右方向における位置や幅、通気孔の穴の数や開口率などで同じように形成できない場合であっても、左右方向において少なくともその一部が重複する位置に設けられていれば、通気孔を介した自然対流によって、本発明によるパネルの温度低減効果が得られる。また、逆に言えば、このように、仕切り板８で区切られた一つの領域それぞれについて、上部と下部の通気孔を、左右方向においてその一部が重複する位置に設けるようにすれば、その部分における空気の経路は仕切り板８によって確実に短くなる。このため、シャーシ５に設けた放熱フィンの位置や形状、さらにはシャーシ背面に取り付けられた回路基板の発熱状態などのバックカバー４内での温度分布も併せて考慮して、より効率的にパネル温度を下げることができる通気孔の配置パターンを決定すればよいことがわかる。

（実施の形態２）
図５は、本発明に係るプラズマディスプレイ１の、第２の実施形態について、そのバックカバー４を背面側から見たものである。

ここで、バックカバー４の上下方向中央部分に設けられた仕切り板８によって、バックカバー４内部の空間を上下方向に分割して２つの領域としている点、そしてそれぞれの領域の上部と下部に複数個の通気孔が設けられている点では、第１の実施形態と同じである。この実施形態の特徴は、上側領域（断面図は示していないが、図２における領域１１に相当）の下部の通気孔１４と、その領域よりも下側に位置する下側領域（同様に、図２における領域１２に相当）の上部の通気孔１５とが、左右方向において重複しない位置に設けられている点にある。具体的には、図５に示すように、上側領域に設けられている通気孔１３および１４は、ともに横方向に所定の間隔を隔てて形成された３つの部分に分けられており、下側領域では、ちょうど上側領域で通気孔が設けられていない間隔部分の２カ所にのみ、上部と下部とに対応する通気孔１５および１６が設けられている。

このようにすることで、図中矢印１０で示したとおりの空気の流れとなって、下側領域において、下部の通気孔１６から一旦入り込み、温度が上がった状態で上部の通気孔１５から放出された空気が、上側領域の下側の通気孔１４から上側領域に入り込むことを防止できる。このため、上側領域に入り込む外気の温度が常に環境温度（いわゆる室温）かそれに近いものとなり、効果的に上側領域のバックカバー４内部の空間を冷却することができる。

なお、本実施の形態の通気孔形成パターンを示す図５では、上側領域および下側領域のそれぞれにおいて、通気孔１３および１４と、通気孔１５および１６について、左右方向の通気孔形成位置や配置パターンを同じにして、上側領域では３分割、下側領域では２分割に配置することとした。しかしながら、本実施形態で示した、下側の領域でバックカバー４内に入り込み、温度が上昇した空気が上側の領域に再び入ることを防止するという観点からは、この形状に限られるものではない。要は、ある領域の下部に設けられた通気孔と、その領域よりも下側に位置する他の領域の上部に設けられた通気孔とが、左右方向において重複しない位置に設けられていればよい。具体的に図５において考えると、上側領域の上部の通気孔１３、および、下側領域の下部の通気孔１６は、バックカバー４の左右方向ほぼ全部に渡って形成し、外気の出入りをより行われやすいものとして、それぞれの領域での自然対流をより促すようにしてもよい。

ここで、上記の本発明の効果を確認すべく、本実施形態に係るプラズマディスプレイ１のパネル２温度について、数値解析を行った結果を図６および図７に示す。

図６は、本実施形態に係る構造のパネル表面温度分布を示す温度コンター図である。なお、仕切り板８とバックカバー４の通気孔の形状および配置については、図５に示すとおりとしている。すなわち、バックカバー４の内部空間をパネル上下方向の中央に設けた仕切り板８で上下に２分割し、二つに分けられた領域の間では空気の移動は生じないものとした。また、通気孔は図５に示すとおりのものとし、上側領域の上部と下部の通気孔１３および１４と、下側領域の上部と下部の通気孔１５および１６とが、パネル２の横方向において重複する位置にないようにした。また、他の解析条件としては、パネルサイズ４２インチの実際のプラズマディプレイ１を想定して、パネルサイズは幅９２０ｍｍ、高さ５２０ｍｍとし、シャーシ５の背面に取り付けられる回路基板６としては、図８に示すような配置とした。図８中符号２１から２４で示すのは、パネル駆動回路を搭載した基板であり、それぞれの基板での消費電力（発熱量）は、２１と２２とがともに２０Ｗ、２３はひとつあたり３Ｗ、２４は１０Ｗとした。また、２５は、パネルを駆動するための電源回路が搭載されている基板であるため、消費電力を５０Ｗとした。パネル自体の発熱量は２００Ｗとして、パネル各部分での発熱量の差はないものとした。

一方、図７に示すのは、従来のプラズマディスプレイ１のパネル２表面の温度コンター図であり、仕切り板を設けずにバックカバー内部の空間２０はひとつの領域のままとし、バックカバー４に設けられた通気孔の配置を、図１１に示したもの、すなわち、上部に設けられた通気孔１８と下部に設けられた通気孔１９のみとした。パネル２や回路基板６の発熱量、回路基板６の形状、配置、シャーシ５の形状・材料・厚み、樹脂シート７の材料等については、すべて、図６に示した本実施形態に係るパネルの温度計算の条件と全く同じとした。また、数値解析には有限体積法を用い、解析領域を約３００万の要素に分割し、計算を行った。

図６と図７において、パネル表面温度が７５℃以上になっている部分の面積を比較すると、本実施形態に係るパネル２を示す図６では、パネル面積全体の半分以下になっており、図７と比較して明らかにパネル２の温度を低減できていることがわかる。また、計算上最も高い温度となった部分は、図６の本実施形態に係るパネルが８０．４℃、図７の従来のパネルでは８２．８℃となり、本実施形態に係るパネルの方がパネルの最高温度でも２．４℃低くなっている。

また、パネルの温度分布の傾向を見ると、従来例を示す図７では、パネルを駆動する電源回路が搭載されている基板２５付近からパネル上部にわたってのかなり広い領域で８０℃以上の高い値を示している。一方、図６に示す本実施形態の場合は、同じく電源回路が搭載されている基板２５付近が最高温度となり、この部分では８０℃を超えているが、その範囲は非常に狭い。すなわち、従来例では、通気孔から入った空気が排出されるまでの経路が長いためバックカバー内部の空気の温度が高くなり、シャーシの熱がバックカバー内部へ拡散しにくくなってパネル温度が下がらなかったのに対し、本実施形態では、仕切り板８によって２分割された上側と下側の二つの領域のそれぞれで、経路が短くなった分空気の温度上昇が抑えられて、シャーシを介したパネルの熱の放出が十分に行われたものと考えられる。

以上の結果から、バックカバー４内部の空間を分割し内部の空間を通過する空気の経路を短くすること、言い換えれば、それぞれの領域で自然対流による空気の冷却効果を独立させることによって、パネル２の温度上昇を効果的に抑えていることがわかる。また、すべての解析地点での温度の平均値で見ても、図６に示す本実施形態に係るパネルの場合は、７２．８℃、図７の従来のパネルの場合は７６．３℃となり、全体的なパネル温度の低減が実現できていることがわかる。

なお、上記、図６および図７に示すパネル表面の温度コンター図については、パネルの表面温度分布を示す図であるため、本来であれば表示画像を観察するパネル前方側から見た図とすべきであるが、シャーシ５の背面側の構造によってパネル温度の低減を図るという本発明の効果を確認するため、また、背面側の構造を示す図５，図８、および図１１との整合性をとるために、ここでは、パネル背面側から見た状態の図となるよう解析結果を左右反転して示した。

（実施の形態３）
図９は、本発明に係るプラズマディスプレイ１の、第３の実施形態に係るバックカバー４を示す図である。

この第３の実施形態では、バックカバー４の領域を上下に分割する仕切り板８が、今までの実施形態とは異なり、パネル２の左右中間部分で１つの段差を形成するように配置されている点に特徴がある。すなわち、図９に示すとおり、仕切り板８は、パネル２の左右中間部より左側部分で上側に、右側部分で下側になるように形成されている。もちろん、これら左右の段差部分をつなぐ中央の上下方向部分にも他と同様の断面形状の仕切り板８を設け、バックカバー４内部の空間は、上側領域（図示しないが、図２の領域１１に相当）と下側領域（同領域１２に相当）との、互いの間で空気の移動が遮断されている２つの領域に上下方向に分割されている。

通気孔については、上側領域の上部と下部、下側領域の上部と下部の、併せて４カ所に設けられているが、上側領域の下部に設けられた通気孔１４は、領域としてはより下側にある下側領域の上部に設けられた通気孔１５よりも、パネルの上下方向で下側に形成されている。

このようにすることで、図５に示した第２の実施形態の通気孔と同様、下側領域の内部を通過して温度が上昇した空気が、上側領域に再び入ってしまうことが防止でき、外気によってパネル温度を効果的に下げることができる。なお、本実施形態における上記の効果は、上側の領域部分に形成された通気孔の内、最も下側に設けられた通気孔が、それより下側の領域部分に形成された通気孔の内、最も上側に設けられた通気孔と比較して、パネルの上下方向において同じ高さかより下側に形成されることによって、同様に得られるものである。

このように、本実施形態は、外気の自然対流による冷却効果を得る上で有効であり、また、パネル２の左右方向において、例えば内蔵される回路基板６の配置やシャーシ５の構造によってパネル２から伝わってくる熱量に差がある場合等、バックカバー４の内部領域を左右方向にも分割したい場合、もしくは、バックカバー４内の障害物、例えば、回路基板６等の位置によりパネル２の左右両端部まで直線状の仕切り板８を形成することができないような場合などに、特に有効であると考えられる。なお、これらの場合に、図９に示すように、仕切り板８によって分割された上下二つの領域それぞれにおいて、その上部と下部に設けられた通気孔１３と１４，および１５と１６とが、パネル２の左右方向で少なくとも一部が重複するように形成することが、それぞれの領域内部での空気の経路を短くする点で有利なのは言うまでもない。

また、図９に示すように、それぞれの領域に対応して、その上部と下部とに対応するバックカバー４の側面部に通気孔１７を設けることも、外気の自然対流をより効率的に促し、パネル２の温度冷却に効果的であると考えられる。また、このように、バックカバーの側面部に通気孔を形成することは、この第３の実施形態に限られるものではなく、他の本発明に係るプラズマディスプレイパネル１にも同様に適用でき、同様な効果を得ることができることは言うまでもないであろう。

以上、本発明について実施形態を用いて説明してきたが、本発明において、仕切り板８によってバックカバー４内部の空間を分割するにあたっては、仕切り板８によって上下方向に分割すること、言い換えれば、分割される領域が、上側に位置するものと下側に位置するものとして認識できることが重要である。すなわち、仕切り板８によって分けられた領域の内の一部分でも、他の領域の部分より上側に位置すれば、その部分において領域内部を冷却する空気の経路を短くすることができ、本発明の効果を得ることができる。

また、仕切り板８によって、上下の２つの領域に分ける例のみを示したが、これに限らず３つもしくは４つ等の２以上の領域に分割することも可能である。

さらに、上記の各実施形態の説明においては、すべての場合で外気の自然対流のみを用いてパネル２の温度を低減するプラズマディスプレイ１を説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファンを用いて強制的にバックカバー内の温度を冷却させる場合にも適用できる。すなわち、仕切り板８によってバックカバー４内部の空間を上下方向の複数の領域に分割し、それらすべての領域、もしくはそれらの領域の中でも特に温度低減対策が必要な領域において、ファンの助けを借りて外気の吸入・排出を加速することができ、その場合には本発明の効果との相乗的な効果が期待できる。

また、上記の本発明の説明においては、画像表示装置の例として、その動作原理上パネルの発熱が重要な問題となっているプラズマディスプレイを用いて説明してきたが、本発明はこれに限られるものではなく、液晶ディスプレイやいわゆる冷陰極表示ディスプレイ、ＥＬディスプレイなどにも適用でき、同様の作用効果を得ることができる。

本発明は、平板状の画像表示パネルを用いる画像表示装置において、背面カバー内部空間の温度上昇の抑制に効果があり、特に、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に有用である。

画像表示装置を示す斜視図 本発明に係る画像表示装置の概略断面図 本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置のバックカバーを示す図 本発明の第１の実施の形態に係る画像表示装置のバックカバーの他の例を示す図 本発明の第２の実施形態に係る画像表示装置のバックカバーを示す図 本発明に係る画像表示装置のパネル表面温度分布を示す温度コンター図 従来の画像表示装置のパネル表面温度分布を示す温度コンター図 パネル温度計算に用いた回路基板の配置を示す図 本発明の第３の実施形態に係る画像表示装置のバックカバーを示す図 従来の画像表示装置の概略断面図 従来の画像表示装置のバックカバーを示す図

符号の説明

１ 画像表示装置
２ パネル
３ フロントカバー
４ バックカバー
５ シャーシ
６ 回路基板
７ 樹脂シート
８ 仕切り板
１０ 空気の流れ
１１ 上側領域
１２ 下側領域
１３ 上側領域の上部の通気孔
１４ 上側領域の下部の通気孔
１５ 下側領域の上部の通気孔
１６ 下側領域の下部の通気孔
１７ バックカバー側面に設けられた通気孔
１８ 従来の画像表示装置における上側通気孔
１９ 従来の画像表示装置における下側通気孔
２０ 従来の画像表示装置におけるバックカバー内部の空間

Claims (12)

1. 画像を表示するパネルと、前記パネルを前面に支持したシャーシと、前記シャーシの背面に固定された複数の回路基板と、これらを内部に納めるフロントカバーとバックカバーとを備えた画像表示装置であって、前記バックカバー内部の空間を上下方向に分割して複数の領域とする仕切り板と、前記領域のそれぞれに対応して前記バックカバーに設けられた通気孔とを有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記仕切り板は、前記バックカバー内部の空間を上下に二分割するものである請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記通気孔が、前記領域の上部と下部に複数個ずつ設けられている請求項１または２記載の画像表示装置。
4. 前記領域の上部に設けられた前記通気孔と、同じ領域の下部に設けられた前記通気孔とが、左右方向において少なくともその一部が重複するように位置している請求項３記載の画像表示装置。
5. 前記領域の下部に設けられた前記通気孔と、その領域よりも下側に位置する他の領域の上部に設けられた前記通気孔とが、左右方向において重複しない位置にある請求項３または４記載の画像表示装置。
6. 前記領域の最も下側に設けられた前記通気孔が、その領域よりも下側に位置する他の領域の最も上側に設けられた前記通気孔と比較して、同じ高さかもしくはより下側に位置する請求項３または４記載の画像表示装置。
7. 前記シャーシや前記回路基板の冷却を、ファンを用いることなく前記通気孔を通じた外気の自然対流によって行うものである請求項３から６のいずれかに記載の画像表示装置。
8. 前記パネルが、プラズマディスプレイパネルである請求項１から７のいずれかに記載の画像表示装置。
9. 前記パネルと前記シャーシとの間に、樹脂シートが設けられている請求項８記載の画像表示装置。
10. 前記仕切り板の断面形状が、前記シャーシ側が広く前記バックカバー側が狭く形成された台形状である請求項1から９のいずれかに記載の画像表示装置。
11. 前記仕切り板が、前記シャーシと一体に形成されている請求項1から１０のいずれかに記載の画像表示装置。
12. 前記仕切り板が、前記バックカバーと一体に形成されている請求項1から１０のいずれかに記載の画像表示装置。

Images