JP5358717B2 - 平面型表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル等の表示デバイスを用いた平面型表示装置に関わり、特に放熱性の向上技術に関する。
従来のプラズマディスプレイパネル(PDP:Plasma Display Panel )等の表示デバイスを用いた平面型表示装置は、一般的に、表示デバイス(以降、表示パネルと称する)の前面側に映像が表示され、背面側に、電子機械部品の多くが実装される構成となっている。従って、映像を見るユーザは、パネルの前面側からパネルの表示面を見ることになる。
PDPを用いた平面型表示装置では、パネルの表示面と反対の面、即ち、背面側に、電源基板、Yサステイン基板、Xサステイン基板、信号処理回路、操作基板、外部入出力基板、等を配置し、各々をPDPを組み込んだ保持部材で固定する実装構造をとっている。また、各々の基板同志、及び供給電源プラグ間をケーブルで結線する。そして、最後に、保護カバーで全体を覆って平面型表示装置が構成されている。
特開2000−156581号公報
PDP等の表示デバイスを用いた平面型表示装置は、近年、表示画面の大型化と薄型化が進んできている。
従来は、特許文献1に記載のような、薄型化に対応するために、背面側に実装した基板側の厚み方向のスペースが無くなってきており、熱対策としてファンを設けて強制的に放熱するような構造が多い。しかし、ファンを駆動させることによって発熱量が上昇することもあいまって、平面型表示装置の大型化による発熱量の増加、及び、薄型化による放熱用に確保できる流路の減少が進んでおり、それだけの対策では間に合わない現状となって来つつある。
また、基板が分散し、ケーブル配線長が長いと中継増幅器も必要となり、かつ流れる電流によって発生する磁界の影響で、電流自体の時間変化や電流値の増加があり、大きな駆動力の駆動回路が必要になって、更に消費電力が増す悪循環があった。
また、PDPを用いた表示装置では、特に、パネルから電磁波が多く発生し、電磁シールドの必要度が高い。
本発明の目的は、放熱用のファンを少なくし、放熱用の空気を流す流路を確保する平面型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に、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成を特徴とする。
本発明によれば、大型化して消費電力が大きな平面型表示装置であっても、効率的な放熱が可能となる。また、薄型化して放熱用の流路が取りにくい構造の平面型表示装置であっても、効率的な放熱が可能となった。
また、本発明の第2の効果として、信号処理回路その他基板を同一の基板としてまとめた構成としたことにより、それらの基板間でのケーブル配線が短く若しくは基板内の配線となったため、ケーブル配線の線数及びケーブル長が減少し、空きスペースが増えて放熱のための流路が確保し易くなった。また、電磁誘導の発生を少なくすることができ、消費電力及び表示装置の機能向上が可能となった。
本発明の平面型表示装置の一実施例の背面構成を示す図。 本発明の平面型表示装置の一実施例の前面構成を示す図。 本発明の平面型表示装置の一実施例の側面構成を示す模式的断面図。 平面型表示装置の一実施例の背面構成を示す図。 平面型表示装置の一実施例の前面構成を示す図。 平面型表示装置の一実施例の側面構成を示す模式的断面図。 本発明の平面型表示装置の背面側における冷却空気の流れの一実施例を説明するための図。 本発明の平面型表示装置のカバーに設けた吸気口と排気口の一実施例を説明するための図。 平面型表示装置の略構成を示すブロック図。 本発明の平面型表示装置の一実施例の背面構成を示す図。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避けるため、説明をできるだけ省略する。
図1〜図6は、PDPを表示デバイスとした平面型表示装置の構成を示す図である。図4〜図6は、放熱性等が悪い構成を説明する図で、図1〜図3は放熱性等を改善した配置
を説明する図である。
図4は平面型表示装置のカバーを取り除いて背面から見た図、図5は図4の平面型表示装置の前面側から見た図、図6は図4の平面型表示装置の側面からみた模式的な断面図である。400は平面型表示装置、101はPDP表示デバイス等の表示パネル、102はパネルを囲んで保持する枠フレーム、103と104は枠フレームに取り付けて梁として垂直方向の補強を行うメインフレームである。メインフレーム103と104によって、図4に示すように、パネル101の背面側は、横方向に、左側部、中央部、及び右側部に別れた配置場所ができている。
また、105は表示パネル101の背面の中央部に実装された電源基板、106は表示パネル101の背面の左側部に実装されたYサステイン基板、107はパネル101の背面の右側部に実装されたXサステイン基板、409は表示パネル101の背面の中央部であって電源基板105の下方に実装された信号処理基板、110は表示パネル101の背面の中央部であって電源基板105の下方に実装されたHDD( Hard Disk Drive )ユニット、411は表示パネル101の背面の中央部の電源基板105と信号処理基板409の下方に実装されたコントロール基板、112は平面型表示装置400を据置きするためのスタンド、101′はユーザが見るための映像が表示される表示パネル前面、414はパネル前面101′にありユーザが平面型表示装置100を操作するためのコントロールパネル、416は表示パネル101の背面の中央部の電源基板105と信号処理基板409の下方に実装されたリムーバルメディアをそのスロットに装着して記録若しくは再生するための外部記憶装置、413は平面型表示装置100を保護するためのカバー、115はカバー413をメインフレーム103及び104に固定するための取付金具である。
なお、HDユニット110は、特にHDD( Hard Disk Drive )である必要はなく他の記憶装置でも良いし、また、実装しない場合もある。また、外部記憶装置416は、DVD( Digital Versatile Disc )や半導体メモリ記録装置等であるが、実装しない場合もある。
図4〜図6では、各基板間を電気的に接続するための配線ケーブルは煩雑なため省略して図示していない。また、機械的に、取り付け、実装、固定、若しくは保持するためのネジやネジ穴等も煩雑なため省略して図示していない。また同様に、電源基板105、Yサステイン基板106、Xサステイン基板107、及び信号処理基板409には、パワートランジスタ、CPU( Central Processing Unit )等の発熱素子から直接放熱させるための放熱フィンが複数取付られている。しかし、これらの放熱フィンは図4の平面型表示装置400の背面図では、上述した基板上にあり、かつ図6の模式的断面図の場合には、図示すると、他の構成要素が判別できにくくなるため、省略した。また、強制冷却するための送風ファンも所々に実装されている。しかし、図示すると煩雑なため省略している。
図4〜図6において、カバー413の上部と下部には、放熱用の空気を通すための通風口が開けられている。そして、送風ファンが稼働していない場合でも、平面型表示装置400内で熱せられた空気は、カバー413の上部の通風口から逃げ、下部から空気が供給される。
しかし、発熱量が一番大きい電源基板105の下には、信号処理回路409とHDDユニット110があり、かつその下には、コントロール基板411が実装されている。特に、コントロール基板411は、カバー413の中央部の下部に開けられた通風口をさえぎる形で取り付けられている。このため、吸気力が弱く、図示しない送風ファンの力を借りて強制冷却する必要が発生する。また、各基板間には、図示しない配線用のケーブルが水平方向に多数設けられている。これらの配線ケーブルも通風の妨げとなって、十分な放熱性が得られない。
また、同様に、2番目に発熱量の大きいYサステイン基板106の下には外部記憶装置416が実装されているため、やはり冷却用お流路をさえぎる。
また更に、このように、基板、ユニット、及び記憶装置等が分離されて配置されているため、それらを結ぶケーブルの配線長が大であって、かつ、配線数が多い。このため、上述の冷却のための流路の妨げとなる他、電流が流れた場合には、電磁誘導により、更に表示装置の特性の劣化が起きる可能性がある。このため、EMI( Electro Magnetic Interference )対策のため、電磁シールド板やフェライトを設けていた。このようなシールド板やフェライトの実装も、放熱用の流路の妨げとなっている。また、製造コストを上げる原因でもある。
上述の図4〜図6で説明したような平面型表示装置の構成では、放熱の観点及び磁気シールドの観点から、良い効果が得られにくい。そこで、その対策としての、本発明の一実施例について、図1〜図3で説明する。
図1は平面型表示装置のカバーを取り除いて背面から見た図、図2は図1の平面型表示装置の前面側から見た図、図3は図1の平面型表示装置の側面からみた模式的な断面図である。
100は平面型表示装置である。また、108は表示パネル101の背面の右側部において枠フレーム102とメインフレーム104とに架けられ水平の梁となる支フレーム、109は支フレーム108及びメインフレーム104並びに枠フレーム102に保持され実装された信号処理基板、コントロール基板、及び外部記憶装置をまとめた構成としたモジュール基板、113はカバー、114はモジュール基板109の近傍に取り付けられたコントロールパネルである。なお、コントロールパネル114は、図3では図示できない、モジュール基板109に接する右側面側に取付けている。また、HDユニット110は、特にHDD( Hard Disc Drive )である必要はなく他の記憶装置でも良いし、また、実装しない場合もある。上記信号処理基板109は、表示パネル101に表示される映像信号について、例えばコントラスト補正処理、色補正処理、フレームレート変換、インターレース−プログレッシブ走査変換等の各種信号処理を施すものである。
図1〜図3では、各基板間を電気的に接続するための配線ケーブルは煩雑なため省略して図示していない。また、機械的に、取り付け、実装、固定、若しくは保持するためのネジやネジ穴等も煩雑なため省略して図示していない。また同様に、電源基板105、表示パネル01を駆動するための第1の駆動基板であるYサステイン基板106、同じく表示パネル01を駆動するための第2の駆動基板であるXサステイン基板107、及びモジュール基板109には、パワートランジスタ、CPU( Central Processing Unit )等の発熱素子から直接放熱させるための放熱フィンが複数取付られている。しかし、これらの放熱フィンは図1の平面型表示装置100の背面図では、上述した基板上にあり、かつ図3の模式的断面図の場合には、図示すると、他の構成要素が判別できにくくなるため、省略した。なお、強制冷却するための送風ファンは、この実施例では実装していない。
図1〜図3において、カバー113の上部と下部には、放熱用の空気を通すための通風口が開けられている。そして、平面型表示装置110内で熱せられた空気は、カバー113の上部の通風口から逃げ、下部から空気が供給される。
本実施例では、図示からも明らかなように、表示パネル101の背面の中央部に、該表示パネル101を動作させるための電源(すなわちYサステイン基板106、Xサステイン基板107への電源や、その他信号処理基板109等に供給する電源)を生成するための、発熱量が最も大きい電源基板105が配置されている。その電源基板105の下には、HDDユニット110の他、冷却用、若しくは放熱用の流路の妨げとなる基板並びに突起物及び遮蔽物は何も実装されていない。従来では、例えば特許文献1のように、電源基板の下側に信号処理基板などが配置されており、表示パネルの中央部において上下並んで電源基板、信号処理基板が配置されていたが、本実施例では、信号処理基板109を、表示パネル101の中央ではなく、表示パネル101の水平方向の左右いずれか一方側に、信号処理基板109を、表示パネル101の垂直方向において電源基板105と重ならない位置に配置している。換言すれば、電源基板の左辺及び右辺をそれぞれ垂直方向に延ばした直線で囲まれる領域内に、信号処理基板109が位置しないようにしている。従って、平面型表示装置の中央部の下部からこの表示装置に流入される空気は信号処理基板10
9を経由せずに(つまり信号処理基板109によって妨げまたは乱されることなく)、電源基板105には、順調な冷却用の空気が流れるため、効率良く放熱される。また、信号処理基板とコントロール基板と外部記憶装置をまとめモジュール基板109の構成とし、それらを結線していたケーブル配線数を減少させ、かつ、電源基板105の下を通るケーブルも減少しているため、順調な冷却用の空気が流れるため、電源基板105は効率良く放熱される。また、ケーブルの配線数の減少と、配線長の減少によって、電磁誘導による表示装置の特性の劣化を抑えることができる。また、EMI対策のための、電磁シールド板やフェライトの実装も極力少なくすることができ、製造コストを低減することができる。
また、本実施例では、放熱がXサステイン基板107よりも比較的大きいYサステイン基板106とは反対側、すなわちXサステイン基板107の下部に信号処理基板109を配置している。これにより、信号処理基板109を、Yサステイン基板106から熱的に保護することができ、また表示装置下部から流入される冷却空気を信号処理基板109により妨げること無くYサステイン基板106に流すことができる。またYサステイン基板106は放熱が比較的大きいために放熱フィンが多く設けられており、Xサステイン回路に比べ回路面積が大きいため、空間的に配置が容易なXサステイン基板107側に信号処理基板109を配置している。
また、Xサステイン基板107側の下部に、信号処理回路109以外の回路を配置しても良い。例えば、リムーバブルHDDなどの記録媒体が挿入されるスロット、及び該記録媒体に対して映像信号を書き込みもしくは読み出しを制御するためのリムーバブルHDD用コントロール基板を、信号処理回路109上に積層する(つまり表示パネル101の主平面と直交する方向に積み重ねる)ようにしてもよい。当然、他の回路基板を信号処理回路109、リムーバブルHDD用コントロール基板上に積層するようにしてもよい。
図7は、図1〜図3の実施例の構成において、HDDユニット410を実装していない平面型表示装置400′における冷却用の空気の流路を説明する模式図である。平面型表示装置400′のカバー113の下部には、図示しない吸気口が複数開けられ、上部には、図示しない排気口が複数開けられている。流路を矢印で示し、線が太い矢印の方が細い矢印より、空気の流れる量が多く、矢印の本数が多い場合も流量が多いものである。この例においても、信号処理基板109は、Xサステイン基板107の下側であって、電源基板105と表示パネル101の垂直方向において重ならない位置に配置されている。
図7に示すように、電源基板105の上(紙面では手前側)の図示しない冷却用のフィンを通る空気の流量が一番多くなる。
なお、図7の円700で囲んだ図は、図7の基板を上若しくは下から見た模式的断面図である。図7のフィンの放熱用フィンにパワートランジスタ等の発熱素子が実装され、放熱フィンの間を空気が黒点方向に通過する。黒点は、図7の矢印の線の断面である。
なお、上述の実施例では、Yサステイン基板が左側部、Xサステイン基板が右側部に実装されている。しかし、左右は相対的なものであり、Yサステイン基板を右側部、Xサステイン基板を左側部に実装しても良いことは勿論である。
図8は、図1〜図3の実施例の構成において使用する、カバー113の一実施例を説明するための図である。カバー113全面には、円形の通気口が無数に開けられている。特に、カバー113の下部には、吸気口811、812、813が設けられ、上部には排気口821、822、823が設けられている。また、それ以外の場所にも適宜通気口を空けて冷却用の空気の流通を促し、冷却性能を向上させている。
図8の実施例では、円形の穴を複数開けているが、形状及びサイズはどのようなものでも良く、異なる形状及びサイズの開口を組み合わせても良い。また、平面型表示装置には、持ち運ぶための取手に用いる開口部や固定のための開口部が備えられている。これらの開口を冷却用の空気の通風口として用いても良い。
図9は、PDP等の表示デバイスを用いた平面型表示装置の略構成を示すブロック図である。900はPDP等の表示デバイス(パネル901)を用いた平面型表示装置、901はパネル、910は制御ユニット部、920は表示ユニット部、911はコントロール回路、912は電源回路、921はYサステインパルス発生器、922はXサステインパルス発生器、923はレベルシフト回路、924はスキャンドライバ、925はアドレスドライバである。
図9において、スキャンドライバ924は、サブフィールド毎にパネル901の全Y電極を走査駆動する。アドレスドライバ925は画像信号に対応したタイミングのアドレスパルス電圧を形成し、そのアドレスパルス電圧でアドレス電極を駆動してサブフィールド毎にパネル901の表示セルをアドレスする。Xサステインパルス発生器922は、X電極を駆動するためのサステインパルスを発生する。Yサステインパルス発生器921はY電極を駆動するためのサステインパルスを発生する。レベルシフト回路923はホトカプラである。コントロール回路911は、Yサステインパルス発生器921、Xサステインパルス発生器922、レベルシフト回路923、スキャンドライバ924、及び、アドレスドライバ925を制御する。電源回路912は、DC/DCコンバ−タを備えて、平面型表示装置900の各構成要素に電力を供給する。
図9の各構成要素を図1で説明した実装基板の構成に関連付けると、表示パネル901が表示パネル101、コントロール回路911がモジュール基板109、電源回路912が電源基板105、Yサステインパルス発生器921がYサステイン基板106、Xサステインパルス発生器922がXサステイン基板107、レベルシフト回路923がYサステイン基板106に実装されているといえる。また、スキャンドライバ924とアドレスドライバ925は図1には図示していない。
スキャンドライバ924とアドレスドライバ925とを図1に追加して図示した実装図を図10に示す。図10に示すように、表示パネル101の両サイドにスキャンドライバ1001と1002が実装され、表示パネル101の下側にアドレスドライバ1003が実装される。
上述の実施例のように、大型化して消費電力が大きな平面型表示装置であっても、また、薄型化して放熱用の流路が取りにくい構造の平面型表示装置であっても、空冷用の空気が流れ易い構造にできるため、効率的な放熱が可能となる。
また、信号処理回路その他基板を同一の基板としてまとめた構成としたことにより、それらの基板間でのケーブル配線が短く若しくは基板内の配線となったため、ケーブル配線の線数及びケーブル長が減少し、空きスペースが増えて放熱のための流路が確保し易くなった。
更に、電磁誘導の発生を少なくすることができ、消費電力及び表示装置の機能向上が可能となった。
100:平面型表示装置、 101:パネル、 101′:パネル前面、 102:枠フレーム、 103、104:メインフレーム、 105:電源基板、 106:Yサステイン基板、 107:Xサステイン基板、 108:支フレーム、 109:モジュール基板、 110:HDDユニット、 112:スタンド、 113:カバー、 114:コントロールパネル、 115:取付金具、 400:平面型表示装置、 409:信号処理基板、 411:コントロール基板、 413:カバー、 414:コントロールパネル、 416:外部記憶装置、 811、812、813:吸気口、 821、822、823:排気口、 900:平面型表示装置、 901:パネル、 910:制御ユニット部、 920:表示ユニット部、 911:コントロール回路、 912:電源回路、 921:Yサステインパルス発生器、 922:Xサステインパルス発生器、 923:レベルシフト回路、 924:スキャンドライバ、 925:アドレスドライバ、 1001、1002:スキャンドライバ、 1003:アドレスドライバ。

Claims (12)

  1. 平面型表示装置において、
    プラズマディスプレイパネルと、
    前記プラズマディスプレイパネル動作させるための電源を生成するための電源基板と、
    前記プラズマディスプレイパネルに表示される映像信号を処理するための信号処理基板と、
    前記プラズマディスプレイパネルを駆動するためのYサステイン基板と、
    前記プラズマディスプレイパネルを駆動するための、前記Yサステイン基板よりも放熱量が少ないXサステイン基板と、を備え、
    前記電源基板、前記信号処理基板、前記Yサステイン基板及び前記Xサステイン基板が前記プラズマディスプレイパネルの背面側に配置されており、
    前記プラズマディスプレイパネルを背面から見たときに、前記電源基板は、前記プラズマディスプレイパネルの中央部に配置され、前記プラズマディスプレイパネルの左右いずれか一方側に前記Yサステイン基板が、他方側に前記Xサステイン基板が配置され、かつ前記信号処理基板は、前記Xサステイン基板の下方であって、前記プラズマディスプレイパネルの垂直方向において前記電源基板と重ならない位置に配置されていることを特徴とする平面型表示装置。
  2. 請求項1に記載の平面型表示装置において、前記信号処理基板に、前記平面型表示装置を操作するためのコントロールパネルが接続されていることを特徴とする平面型表示装置。
  3. 請求項1に記載の平面型表示装置において、前記信号処理基板に、着脱可能な記録媒体が挿入されるスロット、及び該記録媒体に対して前記映像信号を書き込みもしくは読み出しを制御するための基板が積層されることを特徴とする平面型表示装置。
  4. 請求項1に記載の平面型表示装置において、前記平面型表示装置の中央の下部から該平面型表示装置に流入した空気が、前記信号処理基板を経由せずに、前記電源基板に供給されることを特徴とする平面型表示装置。
  5. 請求項1に記載の平面型表示装置において、前記電源基板と前記Yサステイン基板との間に、前記プラズマディスプレイパネルの垂直方向に延びる第1のフレームが設けられ、前記電源基板と前記Xサステイン基板との間に、前記プラズマディスプレイパネルの垂直方向に延びる第2のフレームが設けられることを特徴とする平面型表示装置。
  6. 平面型表示装置において、
    プラズマディスプレイパネルと、
    プラズマディスプレイパネル動作させるための電源を生成するための電源基板と、
    前記平面型表示装置を操作するためのコントロールパネルと接続され、かつ前記プラズマディスプレイパネルに表示される映像信号を処理するための信号処理基板と、
    前記プラズマディスプレイパネルを駆動するための第1サステイン基板と、
    前記プラズマディスプレイパネルを駆動するための第2サステイン基板と、を備え、
    前記電源基板、前記信号処理基板、前記第1サステイン基板及び前記第2サステイン基板が前記プラズマディスプレイパネルの背面側に配置されており、
    前記プラズマディスプレイパネルを背面から見たときに、前記電源基板は、前記プラズマディスプレイパネルの中央部に配置され、前記プラズマディスプレイパネルの左右いずれか一方側に前記第1サステイン基板が、他方側に前記第2サステイン基板が配置され、かつ前記信号処理基板は、前記第2サステイン基板の下方に配置され、
    前記電源基板、前記信号処理基板、前記第1サステイン基板及び前記第2サステイン基板とは異なる別の回路基板が、前記電源基板の下方に配置されていることを特徴とする平面型表示装置。
  7. 請求項6に記載の平面型表示装置において、前記別の回路基板は、HDDユニットであることを特徴とする平面型表示装置。
  8. 請求項6に記載の平面型表示装置において、前記平面型表示装置の中央の下部から該平面型表示装置に流入した空気が、前記信号処理基板を経由せずに、前記電源基板に供給されることを特徴とする平面型表示装置。
  9. 請求項6に記載の平面型表示装置において、前記プラズマディスプレイパネルの背面の下端部に、アドレスドライバ回路が設けられることを特徴とする平面型表示装置。
  10. 平面型表示装置において、
    プラズマディスプレイパネルと、
    前記プラズマディスプレイパネル動作させるための電源を生成するための電源基板と、
    CPUを有する処理基板と、
    前記プラズマディスプレイパネルを駆動するためのサステイン基板及びXサステイン基板と、を備え、
    前記電源基板、前記処理基板、前記Yサステイン基板及び前記Xサステイン基板が前記プラズマディスプレイパネルの背面側に配置されており、
    前記プラズマディスプレイパネルを背面から見たときに、前記電源基板は、前記プラズマディスプレイパネルの中央部に配置され、前記プラズマディスプレイパネルの左右いずれか一方側に前記Yサステイン基板が、他方側に前記Xサステイン基板が配置され、かつ前記処理基板は、前記サステイン基板の下方に配置されることを特徴とする平面型表示装置。
  11. 請求項10に記載の平面型表示装置において、前記プラズマディスプレイパネルの背面の下端部に、アドレスドライバ回路が設けられることを特徴とする平面型表示装置。
  12. 請求項10に記載の平面型表示装置において、前記プラズマディスプレイパネルの背面の左右端部にスキャンドライバ回路が設けられることを特徴とする平面型表示装置。
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