JP2013153033A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回路基板の表側と裏側の両方に放熱器を取り付ける場合は、筐体の奥行きが増加するため、筐体の薄型化に限界がある。より少ないスペースとコストで効率的に電子部品の発熱を排熱可能な放熱構造を備える表示装置を提供する。
【解決手段】表示パネルを固定するシャーシと、表示装置を制御する基板をシャーシに装着する台部とを有する表示装置において、台部は、シャーシに対する熱伝導が低く、かつ、シャーシとの間に通風のための空間を有しており、基板は絶縁伝熱部材を介して台部に固定される、ことを特徴とする表示装置。
【選択図】図２

Description

本発明は表示装置に関する。より詳しくは、表示装置の筐体内の発熱を効率的に排熱可能な放熱構造を備える表示装置に関する。

近年薄型テレビや電子看板（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｇｅ）などに使用される表示装置の薄型化が進んでいる。ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などの表示デバイスの実用化に伴い、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）を表示デバイスに使用する表示装置よりも、格段に薄い表示装置を開発することが可能になった。

表示装置が薄型化する一方で、表示装置の筐体内における熱対策の重要性が増加している。従来、電子部品の熱対策はヒートシンクなどを用いて外部に熱を逃がすことが主であった。しかし、筐体が薄型になると、表示装置に使用する電子部品の配置密度が増加する。例えばＬＳＩの高集積化や、一枚の基板上に実装される部品の間隔が近接化していることが挙げられる。

このように電子部品の配置密度が増加すると、電子部品の動作によって生じる熱を外部へ逃がすことが難しい。他の電子部品の動作に悪影響を及ぼすおそれがあるからである。例えば、表示パネルの駆動回路によって生じる熱が表示パネルに伝わり、画質に悪影響を及ぼすおそれがある。

従来、表示装置の筐体内における熱対策では電子部品と電子部品との間にスペーサーを設置する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。このようにすれば、電子部品と表示パネルとの間で熱伝導が行われないので、電子部品の排熱が表示パネルに与える悪影響を抑制することができる。

国際公開第２００８／１０２５３４号

近年、表示装置の市場需要としてはデザイン性が求められている。消費者間において、より薄型の表示装置を求める声が多い。

上記従来の技術では、回路基板の表側と裏側の両方に放熱器を取り付ける為に、筐体の奥行きが増加する。上記従来の技術では、筐体の薄型化に限界がある。

本発明は上記課題を解決することを目的とする。具体的にはより少ないスペースとコストで効率的に電子部品の発熱を排熱可能な放熱構造を備える表示装置を提供する。

前記従来の課題を解決するために、本発明の表示装置は、表示パネルを固定するシャーシと、当該表示装置を制御する基板を前記シャーシに装着する台部とを有する表示装置において、前記台部は、前記シャーシに対する熱伝導が低く、かつ、前記シャーシとの間に通風のための空間を有しており、前記基板は、絶縁伝熱部材を介して前記台部に固定される構造とした。

本発明の表示装置によれば、表示パネルに接続される台部に熱伝導部材を介して基板が固定されており、台部は表示パネルとの間に空間を有するため、台部で排熱が可能となる。そして、熱伝導部材を薄くすることも可能であり、コストダウンも可能となり、省スペースで効率的に放熱を実現することができる。

実施の形態１にかかる表示装置の外観図 図１に示した表示装置におけるＡ−Ａ’断面図 実施の形態１にかかる表示装置の背面からの透過図 実施の形態１にかかる表示装置内部の背面下側からの表示パネルの構造図 実施の形態２にかかる表示装置内部の背面下側からの表示パネルの構造図 実施の形態３にかかる表示装置内部の背面下側からの表示パネルの構造図 実施の形態４におけるＡ−Ａ’断面における組み立て図

以下本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
以下図面を参照しながら、本発明の表示装置の実施の形態１について説明する。

＜表示装置の構成＞
本発明の実施の形態１にかかる表示装置の構成について説明する。本実施の形態では表示装置の構成例としてプラズマディスプレイパネルを表示デバイスに用いた薄型テレビについて説明する。本発明は、本実施の形態に限定されることなく、種々の薄型テレビや、電子看板、パソコン用ディスプレイなどの表示装置に適用可能である。

図１を用いて表示装置の概略を説明する。図１は実施の形態１にかかる表示装置の外観図である。表示装置１はプラズマディスプレイパネルを表示パネルに用いた薄型テレビである。プラズマディスプレイパネルは表面に配置されたセルが点灯することによって画像を表現する。セルの点灯はセル内に封入された希ガス中で放電が起こることによって実現される。この放電を実現するために、プラズマディスプレイパネルを駆動する回路には高電圧を高電流で扱う電子部品が搭載される。

図２を用いて表示装置の内部構造を説明する。図２は、図１における表示装置１のＡ−Ａ’断面図である。表示装置１の内部では、基板２と、熱伝導部材３と、表示パネルの一部５１と、表示パネル５とが層状に配置されている。また、表示装置１の背面にはバックカバー６が配置されている。

図２のＡ−Ａ’断面において、視聴者が視聴の際に見る側である、表示装置１の前側の表示パネル５から、後側のバックカバー６までは、表示装置１の前から後へ順に、表示パネル５、表示パネルの一部５１、熱伝導部材３、基板２、バックカバー６の順となっている。以下、各構成要素について説明する。

基板２は、プリント基板であり、電子部品が実装されている。電子部品は表示パネル５を駆動させる為の電子部品である。上述したように、プラズマディスプレイパネルを駆動する回路には高電圧を高電流で扱う電子部品が搭載される。このため、基板２は表示装置１の内部でも発熱量が高い部品のうちのひとつである。プラズマディスプレイパネルを駆動させる電子素子である駆動素子には例えば、コイルや大容量コンデンサ、パワー半導体などが含まれる。また、表示装置の機能向上に伴う回路規模の大規模化や、近年の集積化が進んでいること、さらに、高密度に集積化された半導体の搭載等により、集積回路自体の発熱量も増加し、集積回路を搭載する基板２の発熱量も増加する傾向である。

熱伝導部材３は、シリコン系化合物素材の伝熱シートである。この伝熱シートは、絶縁されており、熱を伝導する。熱伝導部材３の大きさを参考に挙げると、横３５ｍｍ×縦３５ｍｍ×奥行き２．５ｍｍである。熱伝導部材３には基板２が発生する熱が熱伝導によって伝わる。熱伝導部材３の具体的構成の一例としては、富士高分子（株）製のサーコン（登録商標）などを適用することができる。熱伝導部材３はこれに限られるものではなく、適当な熱伝導率を有するものを適宜選ぶことが出来る。熱伝導率の一目安としては１〜１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）のものを採用することができる。

表示パネルの一部５１はプラズマディスプレイパネルの一部であり、背面の金属シャーシの構造に特徴がある。基板２は熱伝導部材３を介して表示パネルの一部５１に固定される。詳細は後述する。

表示パネル５はプラズマディスプレイパネルである。表示パネル５は前面がガラス面であり、背面が金属シャーシである。本実施の形態では背面の金属シャーシが熱伝導部材３と接している。

バックカバー６は表示装置１の背面を覆う外装である。材質としては、表示装置１全体の強度設計、不要輻射対策などに応じて、金属材料やプラスチック材料を選ぶことができる。

以上の構成要素の相対的な位置関係と相対的な大きさの関係を、図３を用いて説明する。図３は実施の形態にかかる表示装置の背面からの透過図である。

図３に示したように、背面から表示装置１を眺めた場合、まずバックカバー６が表示装置１の背面を覆っていることが確認できる。図２に示した表示装置１のＡ−Ａ’断面で示したように、表示装置１を後側から観察した場合、バックカバー６の奥（つまり、表示装置１の前側）には、まず基板２が配置されている。そして、基板２の一部を覆う熱伝導部材３が配置されている。そして熱伝導部材３を覆い、かつ基板２と対向するように表示パネルの一部５１が配置されている。

図４を用いて、以上の構成要素の表示パネル５と表示パネルの一部５１の構造関係を説明する。図４は、表示装置１の内部で、表示装置１の後側で下側から観察した際の、表示パネル５と表示パネルの一部５１との構造を表す。

表示パネルの一部５１は、表示パネル５の背面の金属シャーシを切り起こしたものである。表示パネルの一部５１における熱伝導部材３と接する面と、表示パネル５の背面との間には空間が設けられている。このように設けられた空間により、表示装置１の内部の対流が促されることとなる。なお、表示パネルの一部５１は表示パネル５と一体化された部品として説明したが、表示パネル５とは別部品として構成し、表示パネル５に据え付けるようにしても構わない。

＜表示装置内の伝熱＞
以上のように構成された表示装置１の内部伝熱の様子を説明する。

前提として、伝熱について説明する。伝熱とは熱が移動する現象である。伝熱の態様は３つあり、熱伝導、熱放射、対流である。熱伝導は物質が触れ合うことにより生じる伝熱である。熱放射は物質から放射される電磁波を介して生じる伝熱である。対流は流体同士の温度差によって生じる伝熱である。

表示装置１においては、基板２の熱が表示パネルの一部５１に伝わる熱伝導が実現できる。さらに、表示パネルの一部５１に熱伝導された熱は表示パネルの一部５１に設けられた空間を通じた対流が実現できる。以上のように、表示パネルの一部５１を設けることにより、省スペースでありかつ効率的に熱伝導や対流を実現することができる。

表示装置１の熱伝導について説明する。表示装置１の有する主な熱源は基板２に実装された電子部品である。電子部品で発生した熱は熱伝導によって、基板２と熱伝導部材３とを介して表示パネルの一部５１に伝熱される。表示パネルの一部５１は表示パネル５の背面の金属シャーシと一体であるが、水平方向でしか接続されていない為に表示パネル５に対しては伝熱が生じにくい。

表示装置１の対流について説明する。基板２に実装された電子部品で発生した熱は、熱伝導によって、基板２を介して表示パネルの一部５１に伝熱される。表示パネルの一部５１は垂直方向に空気が通り抜ける構造となっており、表示装置１内部の自然対流で表示パネルの一部５１の排熱を促す効果がある。図４において、ハッチ線で描いた矢印のように風が流れる。この風の流れにより表示パネルの一部５１が排熱されるため、基板２から表示パネルの一部５１に伝えられた熱が、さらに表示パネル５へ伝わるという伝熱は生じにくくなる。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２にかかる表示装置内部の背面下側からの表示パネルの構造図である。実施の形態２において、実施の形態１における表示パネルの一部５１が表示パネルの一部５２となっていることが、実施の形態１とは異なる。

表示パネルの一部５２は、表示パネル５を押し出し加工して、さらに、通風口５２１、５２２を設けたものである。

表示パネルの一部５２の上に、熱伝導部材３を通じて基板２が固定される。

表示パネルの一部５２に設けられた通風口５２１、５２２を通じて空気が流れることにより、対流による風の流れを発生させることができる。

これによって、基板２で発生した熱は表示パネルの一部５２に伝熱され、さらに通風口５２１、５２２を通じた風の流により、自然対流で表示パネルの一部５２から排熱される。

（実施の形態３）
図６は、実施の形態３にかかる表示装置内部の背面下側からの表示パネルの構造図である。実施の形態３において、実施の形態１における表示パネルの一部５１が表示パネルの一部５３となっていることが、実施の形態１とは異なる。

表示パネルの一部５３は、表示パネル５の背面の金属シャーシを切り起こしたものである。表示パネルの一部５３における熱伝導部材３と接する面と、表示パネル５の背面との間には空間が設けられている。表示パネル５からの切り起こしの際に、実施の形態１では上下方向に通風可能としたが、実施の形態３では図６において左右方向に通風が可能となっている。

このように設けられた空間により、表示装置１の内部では暖まった空気は、表示パネルの一部５３の左右の通風可能となった箇所から、表示装置１の内部の上方側に流れる自然対流が生じる。図６の風の流れで示したように、自然対流が発生できる。

なお、表示パネルの一部の構造は、表示パネルの一部５１や、表示パネルの一部５３のような構造に限られることなく、表示パネルの鉛直方向に対して斜め方向となるように設けても構わない。

上記のように、実施の形態１〜３においては、基板２と表示パネルの一部５１との間に熱伝導部材３を設け、さらに、表示パネルの一部５１と表示パネル５との間に空間を設ける構造としたので、熱伝導と対流の２通りの伝熱を省スペースで効率的に実現することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態４を以下で説明する。

図７は、表示装置１の変形例を示す、図１のＡ−Ａ’断面における断面図である。

本変形例においては、表示パネル５に映像を表示させるための半導体７が基板２上に配置されている。このように構成することにより、発熱量の大きい特有の部品の下に熱伝導部材３と表示パネルの一部５１を配置することにより、この特有の部品から生じる熱を効率的に排熱することができる。図７において、基板２を挟んで半導体７の反対となる箇所に、熱伝導部材３が位置するようにすることで、半導体７の伝熱を促進し、熱伝導効率の点から望ましい。

なお、本実施の形態では構成要素の位置関係を前方や前面や背面等といった言葉で規定をしているが、これは各構成要素の相対的な位置関係を示すために用いた記述である。

本発明の表示装置は、熱伝導を効率化させる構造を設けたため、薄型テレビや電子看板等に有用である。

１ 表示装置
２ 基板
３ 熱伝導部材
５ 表示パネル
６ バックカバー
７ 半導体
５１、５２、５３ 表示パネルの一部

Claims (2)

1. 表示パネルを固定するシャーシと、当該表示装置を制御する基板を前記シャーシに装着する台部とを有する表示装置において、
   前記台部は、前記シャーシに対する熱伝導が低く、かつ、前記シャーシとの間に通風のための空間を有しており、前記基板は絶縁伝熱部材を介して前記台部に固定される、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記基板に実装された発熱部品の設置位置であって、当該基板を介した反対側に前記絶縁伝熱部材を介して前記台部を固定するように構成した請求項１記載の表示装置。

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