JPWO2014049898A1 - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
電子機器(1)は、金属体(5)と、電子部品(11)および配線導体(10)を有する回路基板(8)と、電子部品(11)が発生する熱を吸収する熱伝導部材(7)と、金属体(5)と熱伝導部材(7)との間に設けられた放熱部材(6)とを備える。放熱部材(6)は、熱伝導部材(7)に面接触する熱導入部(6a)と、金属体(5)に面接触する熱導出部(6b)と、熱導入部(6a)から熱導出部(6b)へ熱を伝導する熱伝導部(6c)とを備える。熱伝導部(6c)は、配線導体(10)と電磁的に結合しないように、配線導体(10)とは離隔するように設けられる。
Description
本開示は、電子機器の放熱構造に関する。
特許文献1は、発熱する素子を実装した回路基板を有する電子機器を開示する。この電子機器は、回路基板に結合したフレーム部材にフレーム部材より熱伝導率の高いプレート部材を接続固定し、プレート部材より熱伝導率が低い外装部材で、プレート部材を挟み込んでフレーム部材に固定する。これにより、回路基板上の素子の温度上昇により発生した熱を外装部材に直接伝えることなく、効率良く背面側に熱を分散させることができる。
本開示は、回路基板に実装された電子部品が発生する熱を効率よく放熱する電子機器を提供する。
本開示における電子機器は、金属体と、電子部品および配線導体を有する回路基板と、電子部品が発生する熱を吸収する熱伝導部材と、金属体と熱伝導部材との間に設けられた放熱部材とを備え、放熱部材は、熱伝導部材に面接触する熱導入部と、金属体に面接触する熱導出部と、熱導入部から熱導出部へ熱を伝導する熱伝導部とを備え、熱伝導部は、配線導体と電磁的に結合しないように、配線導体とは離隔するように設けられる。
本開示における電子機器は、回路基板上に実装された電子部品が発生する熱を効率よく放熱すると共に、回路基板上で発生するノイズの輻射を低減する。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態1)
以下、図1および図2を用いて、実施の形態1を説明する。
以下、図1および図2を用いて、実施の形態1を説明する。
[1−1.薄型表示装置の構成]
図1は、実施の形態1に係る薄型表示装置1の全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1は、薄型の表示装置である電子機器である。
図1は、実施の形態1に係る薄型表示装置1の全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1は、薄型の表示装置である電子機器である。
以下の説明における位置や方向に関する用語の意味は、特に言及しない限り、以下の通りである。図1を参照すると、「前面」および「背面」という用語は液晶表示パネル3を基準にする。つまり、液晶表示パネル3の画像示領域に画像が表示される側が「前面」であり、その反対側が「背面」である。「上」、「下」は、薄型表示措置が使用時の姿勢にあるときに液晶表示パネル3を前面側から見た方向を基準にする。
図1において、薄型表示装置1は、平面型の表示パネルである液晶表示パネル3と、バックライト装置4と、金属シャーシ5と、液晶表示パネル3に画像を表示するための駆動回路やメモリなどの複数の電子部品を有する回路基板8と、放熱部材6と、熱伝導部材7と、筐体20とを備えて構成される。
図1の筐体20は、フロントカバー2と、バックカバー9とを備えて構成される。筐体20には、液晶表示パネル3、バックライト装置4、金属シャーシ5、放熱部材6、熱伝導部材7、および回路基板8が収容される。フロントカバー2は、樹脂、金属等の材料を用いて構成され、薄型表示装置1の前面側に設けられ、開口部2aを有する。バックカバー9は、プラスチック樹脂、表裏に高放射性セラミックスシートが貼付された金属、黒色などのアルマイト処理された金属、カーボンブラックを塗布した金属等の材料を用いて構成され、薄型表示装置1の背面側に設けられる。上記金属は例えば、アルミニウム、鉄等を主成分として含む合金である。
図1に示すように、バックライト装置4の背面には金属シャーシ5が配置され、金属シャーシ5と回路基板8の間には、回路基板8が有する電子部品が発生した熱を放熱するための、熱伝導部材7と放熱部材6が配置されている。図1では、全体的な構造の理解を容易にするために、各要素の構造を簡略化している。
図1の液晶表示パネル3は、水平垂直の偏向フィルタ、ガラス基板、および配向層液晶を備えて構成され、バックライト装置4の前面側かつフロントカバー2の背面側に配置される。液晶表示パネル3の前面には画像を表示するための画像表示領域が設けられ、当該画像表示領域はフロントカバー2の開口部2aから表出する。バックライト装置4は、LED(Light Emitting Diode)、蛍光管等の光源を用いて構成される。
図1の金属シャーシ5は、鉄、アルミニウム等の、高い熱伝導率および高い導電率を有する金属材料で構成される。接合部材を用いて液晶表示パネル3およびバックライト装置4が金属シャーシ5に接合されることによって、金属シャーシ5は液晶表示パネル3およびバックライト装置4を保持する。金属シャーシ5は、液晶表示パネル3およびバックライト装置4等の部品を保持するシャーシの役割と、回路基板8に設けられた電子部品が発生した熱を放熱させる金属体である放熱板の役割とを兼ね備えている。
回路基板8は銅などの金属材料で構成されている。回路基板8の背面には、液晶表示パネル3を駆動するための駆動回路、信号処理回路、メモリ等の複数の電子部品が配置されている。なお、図1において、回路基板8の前面に、複数の電子部品の間を電気的に接続する配線導体の一部分である接続導体10cが設けられている。
図1の熱伝導部材7は、例えば放熱ゴムなどの材料で構成され、回路基板8の前面に面接触するように配置される。
図1の放熱部材6は、例えばアルミ、銅等の、高い熱伝導率および高い導電率を有する金属材料で形成される。放熱部材6は、熱伝導部材7の前面に面接触する熱導入面6asを有する熱導入部6aと、金属シャーシ5の背面に面接触する熱導出面6bsを有する熱導出部6bと、熱導入部6aと熱導出部6bとの間に設けられた熱伝導部6cとを備えて構成される。図1に示すように、熱導入部6aおよび熱導出部6bは互いに平行な平板状の形状を有し、熱伝導部6cは、熱導入部6a、熱導出部6bおよび熱伝導部6cが放熱部材6の1つの側面を形成するように設けられる。放熱部材6は、熱導入部6aの熱導入面6asが熱伝導部材7の前面に面接触するように熱伝導部材7の前面に接合され、熱導出部6bの熱導出面6bsが金属シャーシ5の背面に面接触するように金属シャーシ5の背面に接合される。
回路基板8、放熱部材6、および熱伝導部材7の配置構成について、以下詳しく説明する。
図2は、図1のA−A’線についての薄型表示装置1の断面図である。
図2において、回路基板8の背面には2つの電子部品11、12が配置されている。回路基板8に配置された複数の電子部品のうちで、電子部品11が発生する熱量は比較的大きく、電子部品12が発生する熱量よりも大きい。
図2の配線導体10は、2つのビア導体10a、10bと、接続導体10cとを備えて構成される。ビア導体10a、10bはそれぞれ、回路基板8の前面と背面との間を貫通するように設けられる。ビア導体10aは電子部品11と接続導体10cとの間を接続し、ビア導体10bは電子部品12と接続導体10cとの間を接続する。この結果、電子部品11と電子部品12とは配線部材10によって互いに電気的に接続され、配線部材10を介して信号が伝送される。電子部品11、電子部品12、および配線部材10は、電磁ノイズを発生する電磁ノイズ源である。
図2に示すように、熱伝導部材7は、回路基板8において電子部品11の裏面に配置され、熱伝導部材7の背面が回路基板8の前面に面接触する。当該面接触の領域は、回路基板8の上側から見て、電子部品11が配置される領域に対応する反対側の領域に略一致する。放熱部材6は、電磁ノイズを発生する配線部材10と電磁的に結合することを抑制するように、すなわち放熱部材6が配線部材10からの電磁ノイズに結合することが抑制されるように、熱伝導部6cが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。
回路基板8において熱伝導部材7を電子部品11が配置される領域の裏面の領域に配置することによって、熱伝導部材7は電子部品11が発熱する熱を効率良く吸収することができる。放熱部材6は、金属シャーシ5と熱伝導部材7との間に配置される。本実施の形態に係る放熱部材6は、図2に示すように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように形成されている。放熱部材6は、熱伝導部材7から伝導された熱を金属シャーシ5へ伝導する。
[1−2.動作]
以上のように構成された薄型表示装置1における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
以上のように構成された薄型表示装置1における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
電子部品11によって発生された熱の放熱について説明する。薄型表示装置1の動作時において、回路基板8の背面に配置された電子部品11は発熱する。熱伝導部材7の背面が、電子部品11が配置された領域に対応する反対側の領域に面接触することによって、電子部品11が発生した熱は、回路基板8を介して熱伝導部材7に伝導される。すなわち、熱伝導部材7は、回路基板8を介して間接的に、電子部品11が発生した熱を吸収する。熱伝導部材7に吸収された熱は、熱伝導部材7の前面および熱導入面6asを介して熱導入部6aに伝導され、さらに放熱部材6の熱伝導部6cを介して熱導出部6bに伝導される。熱導出部6bに伝導された熱は、熱導出面6bsを介して金属シャーシ5に伝導され、金属シャーシ5は放熱する。
本実施の形態に係る薄型表示装置1における配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について以下説明する。
放熱部材6の熱伝導部6cが電磁ノイズ源の近傍に配置された場合、熱伝導部6cが電磁ノイズの発生源である配線導体10と電磁的に結合し、放熱部材6から電磁ノイズが輻射する。放熱部材6から輻射した電磁ノイズは、金属シャーシ5に伝搬し、薄型表示装置1の外部に輻射される。薄型表示装置1の外部へ輻射されて飛び出した電源ノイズは、薄型表示装置1それ自身および周囲の機器に悪影響を与えてしまう。
これに対して、本開示における放熱部材6は、図2を用いて説明したように、電磁ノイズ源である配線導体10との電磁的な結合を抑制するように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように放熱部材6が成形される。すなわち、放熱部材6と電磁ノイズの発生源である配線導体10との電磁的な結合を抑制するために、熱伝導部6cが電磁ノイズ源である配線導体10から離隔した位置に設けられる。すなわち、配線導体10に近接しない位置に設けられる。このように薄型表示装置1が構成されることによって、配線導体10が発生させる電磁ノイズが、放熱部材6を介して金属シャーシ5に伝搬することが抑制される。この結果、金属シャーシ5から輻射される電磁ノイズが抑制される。
[1−3.効果等]
以上のように構成された薄型表示装置1によれば、金属シャーシ5と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、金属シャーシ5と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、金属シャーシ5に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
以上のように構成された薄型表示装置1によれば、金属シャーシ5と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、金属シャーシ5と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、金属シャーシ5に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
これにより、放熱部材6と電磁ノイズを発生する配線導体10とが電磁的に結合することが抑制される。そのため、放熱部材6から電磁ノイズが輻射されることが抑制され、放熱部材6から輻射された電磁ノイズが金属シャーシ5および液晶表示パネル3に伝搬することが抑制される。また、金属シャーシ5および液晶表示パネル3等から電磁ノイズが輻射されることが抑制される。その結果、薄型表示装置1から薄型表示装置1の外部へ電磁ノイズが輻射されることが抑制される。
また、放熱部材6を用いることなく熱伝導部材7のみを放熱構造として用いられる場合がある。この場合、熱伝導部材7から金属シャーシ5へ熱を効率良く伝導するために、熱伝導部材7の厚さを増加させる構成が採られる場合があるが、当該構成は薄型表示装置1の薄型化を阻害する場合がある。これに対して、本開示のように、放熱構造として熱伝導部材7と放熱部材6との両方を用いれば、熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合と比較して厚さが薄い熱伝導部材7を使用可能なため、放熱構造として熱伝導部材7および放熱部材6を設けるためのスペースを低減できるという効果を奏する。
(実施の形態2)
以下、図3および図4を用いて、実施の形態2を説明する。
以下、図3および図4を用いて、実施の形態2を説明する。
[2−1.構成]
図3は、実施の形態2に係る薄型表示装置1Aの全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Aは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)バックカバー9が、金属体であるバックカバー9Aに置き換えられたこと。
(2)熱伝導部材7が、電子部品11に直接面接触するように設けられたこと。
(3)放熱部材6が、熱伝導部材7とバックカバー9Aとの間に設けられたこと。
図3は、実施の形態2に係る薄型表示装置1Aの全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Aは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)バックカバー9が、金属体であるバックカバー9Aに置き換えられたこと。
(2)熱伝導部材7が、電子部品11に直接面接触するように設けられたこと。
(3)放熱部材6が、熱伝導部材7とバックカバー9Aとの間に設けられたこと。
図3において、実施の形態2に係る薄型表示装置1Aは、平面型の表示パネルである液晶表示パネル3と、バックライト装置4と、液晶表示パネル3に画像を表示するための駆動回路やメモリなどの電子部品を有する回路基板8を備える。また、バックライト装置4の背面には金属シャーシ5が配置されている。回路基板8の背面側には、熱伝導部材7と放熱部材6が配置されている。筐体20はフロントカバー2およびバックカバー9Aを備えて構成され、当該筐体20には、液晶表示パネル3、バックライト装置4、金属シャーシ5、回路基板8、熱伝導部材7、および放熱部材6が収容されている。全体的な構造の理解を容易にするために、図3では各要素の構造を簡略化している。
フロントカバー2、液晶表示パネル3、バックライト装置4、金属シャーシ5、回路基板8は、実施の形態1と同じ構成要素であるため、説明を省略する場合がある。
図3において、バックカバー9A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、黒色などのアルマイト処理された金属、カーボンブラックを塗布した金属等の金属材料を用いて構成され、当該金属材料は、高い熱伝導率および高い導電率を有する。上記金属は例えば、アルミニウム、鉄等を主成分として含む合金である。本実施の形態において、電子部品11において発生する熱を放熱するための金属体として、上記実施の形態1に係る図1の金属シャーシ5に代えて図3のバックカバー9Aが用いられる。このため、本実施の形態に係る筐体20は、筐体20の少なくとも一部分に金属体を含む。
本実施の形態に係る回路基板8、放熱部材6、および熱伝導部材7の配置構成について、以下詳しく説明する。
図4は、図3のB−B’線についての薄型表示装置1Aの断面図である。
図4において、熱伝導部材7は、回路基板8において、発熱している電子部品11に接合され、熱伝導部材7の前面は電子部品11に面接触する。熱伝導部材7は、例えば、放熱ゴム等の材料を用い構成される。放熱部材6は、例えばアルミ、銅等のように、高い熱伝導率および高い導電率を有する金属材料で構成されている。
図4に示すように、回路基板8の背面には、電子部品11、12が配置されている、電子部品11、12は、配線部材10によって電気的に接続されている。本実施の形態では、電子部品が2つである場合を例にとって説明する。電子部品11が発生する熱量は、電子部品12よりも大きい。
図4に示すように、回路基板8の背面に配置された電子部品11に、熱伝導部材7が接合されている。熱伝導部材7とバックカバー9の間には放熱部材6が配置されている。本実施の形態に係る放熱部材6は、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と同様に、略U字状に形成されている。放熱部材6は、熱伝導部材7から伝導された熱をバックカバー9へ伝導させる。
[2−2.動作]
以上のように構成された薄型表示装置1Aの動作時における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
以上のように構成された薄型表示装置1Aの動作時における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
電子部品11によって発生された熱の放熱について説明する。本実施の形態において、電子部品11は、回路基板8に配置された電子部品の中においては、比較的大きい熱量を発生する。熱伝導部材7の前面が電子部品11に面接触することによって、電子部品11が発生した熱は熱伝導部材7に伝導される。すなわち、電子部品11に接合された熱伝導部材7は、回路基板8を介することなく直接的に、電子部品11において発生した熱を吸収する。熱伝導部材7に吸収された熱は、放熱部材6に伝達されて、放熱部材6を介してバックカバー9から放熱される。
本実施の形態に係る薄型表示装置1Aにおける配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について以下説明する。
上記実施の形態1と同様に、本実施の形態において、電子部品11と電子部品12、および電子部品11と電子部品12を接続している配線部材10は電磁ノイズが発生することから、電磁ノイズ源となっている。熱伝導部6cが電磁ノイズ源の近傍に配置された場合、熱伝導部6cが電磁ノイズ源と電磁的に結合し、放熱部材6から電磁ノイズが輻射する。輻射した電磁ノイズは、バックカバー9に伝搬し、薄型表示装置1Aの外部に輻射される。輻射された電磁ノイズは、薄型表示装置自身および、周囲の機器に悪影響を与える。
これに対して、本開示における放熱部材6は、電磁ノイズ源の配線導体10との電磁的な結合を抑制するように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように放熱部材6が形成される。すなわち、熱伝導部6cが配線導体10から離隔した位置に設けられ、すなわち、熱伝導部6cが配線導体10に近接しない位置に設けられる。
放熱部材6は、バックカバー9と面接続する熱導出面6bsを有する熱導出部6bと、熱伝導部材7と面接続する熱導入面6asを有する熱導入部6aと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cを有している。
放熱部材6は、電磁ノイズを発生する配線導体10との電磁的な結合を抑制するために、熱伝導部6cは電磁ノイズの発生源である配線導体10から最も離隔した端面の位置において、熱導入部6aおよび熱導出部6bの間を接続している。そのため、本実施の形態の放熱部材6は略U字形状となっている。このように薄型表示装置1Aが構成されることによって、放熱部材6の熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合することが抑制される。
[2−3.効果等]
以上のように構成された薄型表示装置1Aによれば、バックカバー9と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、バックカバー9と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、バックカバー9に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
以上のように構成された薄型表示装置1Aによれば、バックカバー9と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、バックカバー9と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、バックカバー9に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
これにより、放熱部材6と電磁ノイズを発生する配線導体10とが電磁的に結合することが抑制される。そのため、電磁ノイズが放熱部材6に伝搬することにより、電磁ノイズが放熱部材6から輻射されることが抑制され、輻射された電磁ノイズがバックカバー9へ伝搬して薄型表示装置1Aの外部へ電磁ノイズが輻射されることが抑制される。
また、放熱のために、放熱部材6を用いず熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合がある。この場合、熱伝導部7からバックカバー9へ熱を効率良く伝導するために、熱伝導部材7の厚さを増加させる構成が採られる場合があるが、当該構成は薄型表示装置1Aの薄型化を阻害する場合がある。これに対して、本開示のように、放熱構造として熱伝導部材7と放熱部材6との両方を用いれば、熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合と比較して厚さが薄い熱伝導部材7を使用可能なため、放熱構造として熱伝導部材7および放熱部材6を設けるためのスペースを低減することができるという効果を奏する。
さらに、本実施の形態に係る薄型表示装置1Aによれば、放熱のための金属体として、筐体20の一部分であるバックカバー9が使用される。しかしながら、これに限らず、バックカバー9の一部分、フロントカバー2を含む筐体20の全体等、筐体20の少なくとも一部分に金属体が含まれれば、当該金属体を放熱のために使用してもよい。
さらにまた、本実施の形態に係る熱伝導部材7は、電子部品11に直接的に設けられるために、上記実施の形態1に係る薄型表示装置1と比較して、放熱の効率が良いという効果を有する。
さらに、本実施の形態に係る薄型表示装置1Aによれば、放熱のための金属体として、筐体20の一部分であるバックカバー9が使用される。しかしながら、これに限らず、バックカバー9の一部分、フロントカバー2を含む筐体20の全体等、筐体20の少なくとも一部分に金属体が含まれれば、当該金属体を放熱のために使用してもよい。
さらにまた、本実施の形態に係る熱伝導部材7は、電子部品11に直接的に設けられるために、上記実施の形態1に係る薄型表示装置1と比較して、放熱の効率が良いという効果を有する。
(実施の形態3)
図5は、実施の形態3に係る薄型表示装置1Bの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、図5のC−C’線についての薄型表示装置1Bの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が、放熱部材6Aに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8を上から見て90度時計だけ回りに回転されたこと。
図5は、実施の形態3に係る薄型表示装置1Bの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、図5のC−C’線についての薄型表示装置1Bの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が、放熱部材6Aに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8を上から見て90度時計だけ回りに回転されたこと。
図5において、放熱部材6Aは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と比較して、熱伝導部6cが熱伝導部6Acに置き換えられた点が異なる。なお、放熱部材6Aの熱導入部6Aaおよび熱導出部6Abはそれぞれ、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6の熱導入部6aおよび熱導出部6bと同一の構成を有し、ここで、熱導入面6Aasおよび熱導出面6Absはそれぞれ、図1の熱導入面6asおよび熱導出面6bsに対応する。従って、本実施の形態に係る放熱部材6Aは、図6に示すように放熱部材6Aの垂直断面が略H字状の形状を有するように形成されている。このため、放熱部材6Aは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6よりも高い機械的な強度を有する。
図6に示すように、放熱部材6Aは、配線部材10と電磁的に結合することを抑制するように、熱伝導部6Acが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。
以上のように構成された薄型表示装置1Bによれば、熱伝導部6Acは、配線導体10に面する側部と反対側の側部との間に設けられる。
このため、本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1と同様の効果を有するのみならず、放熱部材6Aが図1の放熱部材6よりも高い機械的強度を有することによって、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、薄型表示装置1Bが高い強度を有するというさらなる効果を有する。
(実施の形態4)
図7は、実施の形態4に係る薄型表示装置1Cの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図8は、図7のD−D’線についての薄型表示装置1Cの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が放熱部材6Bに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8Aに置き換えらたこと。
図7は、実施の形態4に係る薄型表示装置1Cの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図8は、図7のD−D’線についての薄型表示装置1Cの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が放熱部材6Bに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8Aに置き換えらたこと。
図7において、放熱部材6Bは、熱導入部6Baと、熱伝導部6Bcとを備えて構成される。放熱部材6Bは、上記実施の形態1に係る放熱部材6に比較して、熱伝導部6cが熱伝導部6Bcに置き換えられた点が異なる。当該熱伝導部6Bcは、金属シャーシ5の背面に面接触する熱導出面6Bcsを有する。なお、放熱部材6の熱導入部6Baは、上記実施の形態1に係る図1の熱導入部6aと同一の構成を有し、ここで、熱導入部6Baの熱導入面6Baは、熱導入部6aの熱導入面6asと同一の構成を有する。回路基板8Aは、上記実施の形態1に係る回路基板8に比較して、配線導体10の接続導体10cが設けられる位置が異なる。
図7において、熱伝導部6Bcは第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2を備える。第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2はそれぞれ、回路基板8Aに垂直な板状の形状を有し、互いに直交して交わるように設けられる。従って、放熱部材6Bは、熱伝導部6Bcの水平断面が略プラス字状の形状を有するように形成されている。
図7の熱伝導部6Bcは、放熱部材6Bの熱導出部の役割を有する。すなわち、熱導出面6Bcsが金属シャーシの金属シャーシ5の背面に面接触することによって、熱伝導部6Bcは、熱導出面6Bcsを介して、熱導入部6Baに蓄積される熱を、金属シャーシ5に伝導する。
図7の回路基板8Aにおいて、配線導体10は、第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2の交差位置を基準位置として、第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2に対して実質的に45度の角度をなす位置に設けられる。このため、図8に示すように、放熱部材6Bは、電磁ノイズを発生する配線導体10と結合することを抑制するように、熱伝導部6Bcが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。すなわち、配線部材10は第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2から離隔するように設けられ、この結果、配線導体10は、熱伝導部6Bcと電磁的に結合することを抑制する。
以上のように構成された薄型表示装置1Cによれば、熱伝導部6Bcおよび熱導出部は、回路基板8Aに垂直な板状の形状を有し、互いに実質的に直交して交わるように構成された第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2を備え、配線導体10は、熱伝導部6Bcと電磁的に結合しないように、第1および第2の熱伝導板から離隔するように設けられる。
これにより、本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1と同様の効果を有するのみならず、放熱部材6Bが、熱伝導部6Bcの水平断面が略プラス字状の形状を有するように構成されていることによって、上記実施の形態3に係る図5の放熱部材と比較して、機械的に高い強度を有するというさらなる効果を有する。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1および2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1および2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
上記実施の形態1、3〜4では、放熱部材6、6A、および6Bは金属シャーシ5に接触されるが、これに限らず、バックカバー9に接触するように設けられても良い。すなわち、回路基板8を介して熱伝導部材7によって吸収された電子部品11からの熱が、放熱部材6、6A、または6Bを介してバックカバー9へ伝導されても良い。この場合、バックカバー9は、上記実施形態2に係るバックカバー9Aと同一の材料で構成される。
あるいは、上記実施の形態1、3〜4では、熱伝導部材7は、回路基板の前面、すなわち電子部品11、12が配置されていない側の面に接触するが、これに限らず、熱伝導部材7が電子部品11に直接接触するように配置されても良い。すなわち電子部品11において発生する熱を熱伝導部材7が回路基板8を介することなく吸収し、熱伝導部材7に吸収された熱が放熱部材6、6A、または6Bを介して金属シャーシ5へ伝導されても良い。
実施の形態1および2では、放熱部材の一例として略U字形状の放熱部材6を説明し、上記実施の形態3では、垂直断面が略H字形状の形状を有するような放熱部材6Aを説明し、上記実施の形態4では、水平断面が略プラス字形状の形状を有する熱伝導部6Bcを備える放熱部材6Bを説明した。これらの放熱部材6、6A、および6Bを用いれば、放熱部材6、6A、および6Bのそれぞれは、電磁ノイズを発生する配線導体10と電磁的に結合することが抑制される。しかし、放熱部材の形状は、これに限定されない。放熱部材の熱伝導部は、配線導体10等の電磁ノイズ源と電磁的に結合することが抑制される位置にあるような形状であればよい。
また、上記実施の形態4では、2つの熱伝導板6Bc1、6Bc2から構成される熱伝導部6Bcが用いられた。しかし、放熱部材に設けられる熱伝導板の数はこれに限定されず、3つ以上の熱伝導板から構成される熱伝導部が用いられても良い。熱伝導板の数を増やすことで放熱部材の強度を増加することができる。
上記実施の形態1〜4では、熱伝導部材7の材料の一例として放熱ゴムを説明した。放熱ゴムを用いれば、電子部品が発生する熱を吸収することができる。しかし、熱伝導部材は、これに限定されない。例えば、熱伝導シートを熱伝導部材として用いてもよい。熱伝導シートを用いることで薄型表示装置を薄型化することができる。要するに、熱伝導部材7は、電子部品の発熱する熱を吸収するものであればよい。
実施の形態1〜4では、電子部品11のみの放熱をする場合を説明した。しかし、放熱する電子部品は1つに限定されない。例えば図9および図10を用いて以下説明するように、2つ以上の電子部品に同様の構成をとってもよい。
図9は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Dの垂直断面図である。図9において、回路基板8の裏面には、電子部品12よりも高い熱を発熱する2つの電子部品11A、11Bが配置されている。回路基板8において、電子部品11A、11Bが設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Aが配置され、さらに熱伝導部材7Aの前面には、放熱部材6Cが設けられる。放熱部材6Cは、熱導入部6Ca、熱導出部6Cb、および熱伝導部6Ccを備え、熱導入面6Casが熱伝導部材7の前面に面接触し、熱導出面6Cbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように、2つまたは3つ以上の電子部品が存在する場合は、高い熱を発熱する電子部品に優先して、本開示の放熱構造である放熱部材6および熱伝導部7を設けるのが望ましい。
図9は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Dの垂直断面図である。図9において、回路基板8の裏面には、電子部品12よりも高い熱を発熱する2つの電子部品11A、11Bが配置されている。回路基板8において、電子部品11A、11Bが設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Aが配置され、さらに熱伝導部材7Aの前面には、放熱部材6Cが設けられる。放熱部材6Cは、熱導入部6Ca、熱導出部6Cb、および熱伝導部6Ccを備え、熱導入面6Casが熱伝導部材7の前面に面接触し、熱導出面6Cbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように、2つまたは3つ以上の電子部品が存在する場合は、高い熱を発熱する電子部品に優先して、本開示の放熱構造である放熱部材6および熱伝導部7を設けるのが望ましい。
図10は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Eの垂直断面図である。図10において、電子部品11、12が発熱する熱を吸収するように、2つの放熱部材6、6Dが用いられる。ここで、放熱部材6Dは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と同様の構成を有する。すなわち、回路基板8において、12が設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Cが配置され、さらに熱伝導部材7Cの前面には、放熱部材6Dが設けられる。放熱部材6Dは、熱導入部6Da、熱導出部6Db、および熱伝導部6Dcを備え、熱導入面6Dasが熱伝導部材7Cの前面に面接触し、熱導出面6Dbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように1つの配線導体10の両側に2つの放熱部材6、6Dを配置しても良い。
実施の形態1〜4では、薄型表示装置1、1A〜1Eを例にして本開示に関して説明したが、これに限定するものではない。本開示における放熱構造は、薄型表示装置1、1A〜1E以外にも、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの各種形態の撮像装置、撮像装置以外の光学機器等を含む各種の電子機器にも適用することが出来る。更に、撮像装置や光学機器やその他の電子記機器を構成する要素にも適用することができる。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、放熱構造を有する電子機器に適用可能である。具体的には、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの各種形態の撮像装置、その他の電子機器を構成する機器などに、本開示は適用可能である。
1、1A〜1E 薄型表示装置
2 フロントカバー
3 液晶表示パネル
4 バックライト装置
5 金属シャーシ
6、6A、6B 放熱部材
6a、6Aa、6Ba 熱導入部
6b、6Ab 熱導出部
6c、6Ac、6Bc 熱伝導部
7 熱伝導部材
8、8A 回路基板
9、9A バックカバー
10 配線導体
11、11A、11B、12 電子部品
20 筐体
2 フロントカバー
3 液晶表示パネル
4 バックライト装置
5 金属シャーシ
6、6A、6B 放熱部材
6a、6Aa、6Ba 熱導入部
6b、6Ab 熱導出部
6c、6Ac、6Bc 熱伝導部
7 熱伝導部材
8、8A 回路基板
9、9A バックカバー
10 配線導体
11、11A、11B、12 電子部品
20 筐体
本開示は、電子機器の放熱構造に関する。
特許文献1は、発熱する素子を実装した回路基板を有する電子機器を開示する。この電子機器は、回路基板に結合したフレーム部材にフレーム部材より熱伝導率の高いプレート部材を接続固定し、プレート部材より熱伝導率が低い外装部材で、プレート部材を挟み込んでフレーム部材に固定する。これにより、回路基板上の素子の温度上昇により発生した熱を外装部材に直接伝えることなく、効率良く背面側に熱を分散させることができる。
本開示は、回路基板に実装された電子部品が発生する熱を効率よく放熱する電子機器を提供する。
本開示における電子機器は、金属体と、電子部品および配線導体を有する回路基板と、電子部品が発生する熱を吸収する熱伝導部材と、金属体と熱伝導部材との間に設けられた放熱部材とを備え、放熱部材は、熱伝導部材に面接触する熱導入部と、金属体に面接触する熱導出部と、熱導入部から熱導出部へ熱を伝導する熱伝導部とを備え、熱伝導部は、配線導体と電磁的に結合しないように、配線導体とは離隔するように設けられる。
本開示における電子機器は、回路基板上に実装された電子部品が発生する熱を効率よく放熱すると共に、回路基板上で発生するノイズの輻射を低減する。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
(実施の形態1)
以下、図1および図2を用いて、実施の形態1を説明する。
以下、図1および図2を用いて、実施の形態1を説明する。
[1−1.薄型表示装置の構成]
図1は、実施の形態1に係る薄型表示装置1の全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1は、薄型の表示装置である電子機器である。
図1は、実施の形態1に係る薄型表示装置1の全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1は、薄型の表示装置である電子機器である。
以下の説明における位置や方向に関する用語の意味は、特に言及しない限り、以下の通りである。図1を参照すると、「前面」および「背面」という用語は液晶表示パネル3を基準にする。つまり、液晶表示パネル3の画像表示領域に画像が表示される側が「前面」であり、その反対側が「背面」である。「上」、「下」は、薄型表示措置が使用時の姿勢にあるときに液晶表示パネル3を前面側から見た方向を基準にする。
図1において、薄型表示装置1は、平面型の表示パネルである液晶表示パネル3と、バックライト装置4と、金属シャーシ5と、液晶表示パネル3に画像を表示するための駆動回路やメモリなどの複数の電子部品を有する回路基板8と、放熱部材6と、熱伝導部材7と、筐体20とを備えて構成される。
図1の筐体20は、フロントカバー2と、バックカバー9とを備えて構成される。筐体20には、液晶表示パネル3、バックライト装置4、金属シャーシ5、放熱部材6、熱伝導部材7、および回路基板8が収容される。フロントカバー2は、樹脂、金属等の材料を用いて構成され、薄型表示装置1の前面側に設けられ、開口部2aを有する。バックカバー9は、プラスチック樹脂、表裏に高放射性セラミックスシートが貼付された金属、黒色などのアルマイト処理された金属、カーボンブラックを塗布した金属等の材料を用いて構成され、薄型表示装置1の背面側に設けられる。上記金属は例えば、アルミニウム、鉄等を主成分として含む合金である。
図1に示すように、バックライト装置4の背面には金属シャーシ5が配置され、金属シャーシ5と回路基板8の間には、回路基板8が有する電子部品が発生した熱を放熱するための、熱伝導部材7と放熱部材6が配置されている。図1では、全体的な構造の理解を容易にするために、各要素の構造を簡略化している。
図1の液晶表示パネル3は、水平垂直の偏向フィルタ、ガラス基板、および配向層液晶を備えて構成され、バックライト装置4の前面側かつフロントカバー2の背面側に配置される。液晶表示パネル3の前面には画像を表示するための画像表示領域が設けられ、当該画像表示領域はフロントカバー2の開口部2aから表出する。バックライト装置4は、LED(Light Emitting Diode)、蛍光管等の光源を用いて構成される。
図1の金属シャーシ5は、鉄、アルミニウム等の、高い熱伝導率および高い導電率を有する金属材料で構成される。接合部材を用いて液晶表示パネル3およびバックライト装置4が金属シャーシ5に接合されることによって、金属シャーシ5は液晶表示パネル3およびバックライト装置4を保持する。金属シャーシ5は、液晶表示パネル3およびバックライト装置4等の部品を保持するシャーシの役割と、回路基板8に設けられた電子部品が発生した熱を放熱させる金属体である放熱板の役割とを兼ね備えている。
回路基板8は銅などの金属材料で構成されている。回路基板8の背面には、液晶表示パネル3を駆動するための駆動回路、信号処理回路、メモリ等の複数の電子部品が配置されている。なお、図1において、回路基板8の前面に、複数の電子部品の間を電気的に接続する配線導体の一部分である接続導体10cが設けられている。
図1の熱伝導部材7は、例えば放熱ゴムなどの材料で構成され、回路基板8の前面に面接触するように配置される。
図1の放熱部材6は、例えばアルミ、銅等の、高い熱伝導率および高い導電率を有する金属材料で形成される。放熱部材6は、熱伝導部材7の前面に面接触する熱導入面6asを有する熱導入部6aと、金属シャーシ5の背面に面接触する熱導出面6bsを有する熱導出部6bと、熱導入部6aと熱導出部6bとの間に設けられた熱伝導部6cとを備えて構成される。図1に示すように、熱導入部6aおよび熱導出部6bは互いに平行な平板状の形状を有し、熱伝導部6cは、熱導入部6a、熱導出部6bおよび熱伝導部6cが放熱部材6の1つの側面を形成するように設けられる。放熱部材6は、熱導入部6aの熱導入面6asが熱伝導部材7の前面に面接触するように熱伝導部材7の前面に接合され、熱導出部6bの熱導出面6bsが金属シャーシ5の背面に面接触するように金属シャーシ5の背面に接合される。
回路基板8、放熱部材6、および熱伝導部材7の配置構成について、以下詳しく説明する。
図2は、図1のA−A’線についての薄型表示装置1の断面図である。
図2において、回路基板8の背面には2つの電子部品11、12が配置されている。回路基板8に配置された複数の電子部品のうちで、電子部品11が発生する熱量は比較的大きく、電子部品12が発生する熱量よりも大きい。
図2の配線導体10は、2つのビア導体10a、10bと、接続導体10cとを備えて構成される。ビア導体10a、10bはそれぞれ、回路基板8の前面と背面との間を貫通するように設けられる。ビア導体10aは電子部品11と接続導体10cとの間を接続し、ビア導体10bは電子部品12と接続導体10cとの間を接続する。この結果、電子部品11と電子部品12とは配線部材10によって互いに電気的に接続され、配線部材10を介して信号が伝送される。電子部品11、電子部品12、および配線部材10は、電磁ノイズを発生する電磁ノイズ源である。
図2に示すように、熱伝導部材7は、回路基板8において電子部品11の裏面に配置され、熱伝導部材7の背面が回路基板8の前面に面接触する。当該面接触の領域は、回路基板8の上側から見て、電子部品11が配置される領域に対応する反対側の領域に略一致する。放熱部材6は、電磁ノイズを発生する配線部材10と電磁的に結合することを抑制するように、すなわち放熱部材6が配線部材10からの電磁ノイズに結合することが抑制されるように、熱伝導部6cが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。
回路基板8において熱伝導部材7を電子部品11が配置される領域の裏面の領域に配置することによって、熱伝導部材7は電子部品11が発熱する熱を効率良く吸収することができる。放熱部材6は、金属シャーシ5と熱伝導部材7との間に配置される。本実施の形態に係る放熱部材6は、図2に示すように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように形成されている。放熱部材6は、熱伝導部材7から伝導された熱を金属シャーシ5へ伝導する。
[1−2.動作]
以上のように構成された薄型表示装置1における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
以上のように構成された薄型表示装置1における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
電子部品11によって発生された熱の放熱について説明する。薄型表示装置1の動作時において、回路基板8の背面に配置された電子部品11は発熱する。熱伝導部材7の背面が、電子部品11が配置された領域に対応する反対側の領域に面接触することによって、電子部品11が発生した熱は、回路基板8を介して熱伝導部材7に伝導される。すなわち、熱伝導部材7は、回路基板8を介して間接的に、電子部品11が発生した熱を吸収する。熱伝導部材7に吸収された熱は、熱伝導部材7の前面および熱導入面6asを介して熱導入部6aに伝導され、さらに放熱部材6の熱伝導部6cを介して熱導出部6bに伝導される。熱導出部6bに伝導された熱は、熱導出面6bsを介して金属シャーシ5に伝導され、金属シャーシ5は放熱する。
本実施の形態に係る薄型表示装置1における配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について以下説明する。
放熱部材6の熱伝導部6cが電磁ノイズ源の近傍に配置された場合、熱伝導部6cが電磁ノイズの発生源である配線導体10と電磁的に結合し、放熱部材6から電磁ノイズが輻射する。放熱部材6から輻射した電磁ノイズは、金属シャーシ5に伝搬し、薄型表示装置1の外部に輻射される。薄型表示装置1の外部へ輻射されて飛び出した電源ノイズは、薄型表示装置1それ自身および周囲の機器に悪影響を与えてしまう。
これに対して、本開示における放熱部材6は、図2を用いて説明したように、電磁ノイズ源である配線導体10との電磁的な結合を抑制するように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように放熱部材6が成形される。すなわち、放熱部材6と電磁ノイズの発生源である配線導体10との電磁的な結合を抑制するために、熱伝導部6cが電磁ノイズ源である配線導体10から離隔した位置に設けられる。すなわち、配線導体10に近接しない位置に設けられる。このように薄型表示装置1が構成されることによって、配線導体10が発生させる電磁ノイズが、放熱部材6を介して金属シャーシ5に伝搬することが抑制される。この結果、金属シャーシ5から輻射される電磁ノイズが抑制される。
[1−3.効果等]
以上のように構成された薄型表示装置1によれば、金属シャーシ5と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、金属シャーシ5と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、金属シャーシ5に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
以上のように構成された薄型表示装置1によれば、金属シャーシ5と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、金属シャーシ5と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、金属シャーシ5に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
これにより、放熱部材6と電磁ノイズを発生する配線導体10とが電磁的に結合することが抑制される。そのため、放熱部材6から電磁ノイズが輻射されることが抑制され、放熱部材6から輻射された電磁ノイズが金属シャーシ5および液晶表示パネル3に伝搬することが抑制される。また、金属シャーシ5および液晶表示パネル3等から電磁ノイズが輻射されることが抑制される。その結果、薄型表示装置1から薄型表示装置1の外部へ電磁ノイズが輻射されることが抑制される。
また、放熱部材6を用いることなく熱伝導部材7のみを放熱構造として用いられる場合がある。この場合、熱伝導部材7から金属シャーシ5へ熱を効率良く伝導するために、熱伝導部材7の厚さを増加させる構成が採られる場合があるが、当該構成は薄型表示装置1の薄型化を阻害する場合がある。これに対して、本開示のように、放熱構造として熱伝導部材7と放熱部材6との両方を用いれば、熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合と比較して厚さが薄い熱伝導部材7を使用可能なため、放熱構造として熱伝導部材7および放熱部材6を設けるためのスペースを低減できるという効果を奏する。
(実施の形態2)
以下、図3および図4を用いて、実施の形態2を説明する。
以下、図3および図4を用いて、実施の形態2を説明する。
[2−1.構成]
図3は、実施の形態2に係る薄型表示装置1Aの全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Aは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)バックカバー9が、金属体であるバックカバー9Aに置き換えられたこと。
(2)熱伝導部材7が、電子部品11に直接面接触するように設けられたこと。
(3)放熱部材6が、熱伝導部材7とバックカバー9Aとの間に設けられたこと。
図3は、実施の形態2に係る薄型表示装置1Aの全体の概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Aは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)バックカバー9が、金属体であるバックカバー9Aに置き換えられたこと。
(2)熱伝導部材7が、電子部品11に直接面接触するように設けられたこと。
(3)放熱部材6が、熱伝導部材7とバックカバー9Aとの間に設けられたこと。
図3において、実施の形態2に係る薄型表示装置1Aは、平面型の表示パネルである液晶表示パネル3と、バックライト装置4と、液晶表示パネル3に画像を表示するための駆動回路やメモリなどの電子部品を有する回路基板8を備える。また、バックライト装置4の背面には金属シャーシ5が配置されている。回路基板8の背面側には、熱伝導部材7と放熱部材6が配置されている。筐体20はフロントカバー2およびバックカバー9Aを備えて構成され、当該筐体20には、液晶表示パネル3、バックライト装置4、金属シャーシ5、回路基板8、熱伝導部材7、および放熱部材6が収容されている。全体的な構造の理解を容易にするために、図3では各要素の構造を簡略化している。
フロントカバー2、液晶表示パネル3、バックライト装置4、金属シャーシ5、回路基板8は、実施の形態1と同じ構成要素であるため、説明を省略する場合がある。
図3において、バックカバー9A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、黒色などのアルマイト処理された金属、カーボンブラックを塗布した金属等の金属材料を用いて構成され、当該金属材料は、高い熱伝導率および高い導電率を有する。上記金属は例えば、アルミニウム、鉄等を主成分として含む合金である。本実施の形態において、電子部品11において発生する熱を放熱するための金属体として、上記実施の形態1に係る図1の金属シャーシ5に代えて図3のバックカバー9Aが用いられる。このため、本実施の形態に係る筐体20は、筐体20の少なくとも一部分に金属体を含む。
本実施の形態に係る回路基板8、放熱部材6、および熱伝導部材7の配置構成について、以下詳しく説明する。
図4は、図3のB−B’線についての薄型表示装置1Aの断面図である。
図4において、熱伝導部材7は、回路基板8において、発熱している電子部品11に接合され、熱伝導部材7の前面は電子部品11に面接触する。熱伝導部材7は、例えば、放熱ゴム等の材料を用い構成される。放熱部材6は、例えばアルミ、銅等のように、高い熱伝導率および高い導電率を有する金属材料で構成されている。
図4に示すように、回路基板8の背面には、電子部品11、12が配置されている、電子部品11、12は、配線部材10によって電気的に接続されている。本実施の形態では、電子部品が2つである場合を例にとって説明する。電子部品11が発生する熱量は、電子部品12よりも大きい。
図4に示すように、回路基板8の背面に配置された電子部品11に、熱伝導部材7が接合されている。熱伝導部材7とバックカバー9の間には放熱部材6が配置されている。本実施の形態に係る放熱部材6は、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と同様に、略U字状に形成されている。放熱部材6は、熱伝導部材7から伝導された熱をバックカバー9へ伝導させる。
[2−2.動作]
以上のように構成された薄型表示装置1Aの動作時における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
以上のように構成された薄型表示装置1Aの動作時における、電子部品11によって発生された熱の放熱および配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について、以下順に説明する。
電子部品11によって発生された熱の放熱について説明する。本実施の形態において、電子部品11は、回路基板8に配置された電子部品の中においては、比較的大きい熱量を発生する。熱伝導部材7の前面が電子部品11に面接触することによって、電子部品11が発生した熱は熱伝導部材7に伝導される。すなわち、電子部品11に接合された熱伝導部材7は、回路基板8を介することなく直接的に、電子部品11において発生した熱を吸収する。熱伝導部材7に吸収された熱は、放熱部材6に伝達されて、放熱部材6を介してバックカバー9から放熱される。
本実施の形態に係る薄型表示装置1Aにおける配線導体10からの電磁ノイズの輻射の抑制について以下説明する。
上記実施の形態1と同様に、本実施の形態において、電子部品11と電子部品12、および電子部品11と電子部品12を接続している配線部材10は電磁ノイズが発生することから、電磁ノイズ源となっている。熱伝導部6cが電磁ノイズ源の近傍に配置された場合、熱伝導部6cが電磁ノイズ源と電磁的に結合し、放熱部材6から電磁ノイズが輻射する。輻射した電磁ノイズは、バックカバー9に伝搬し、薄型表示装置1Aの外部に輻射される。輻射された電磁ノイズは、薄型表示装置自身および、周囲の機器に悪影響を与える。
これに対して、本開示における放熱部材6は、電磁ノイズ源の配線導体10との電磁的な結合を抑制するように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように放熱部材6が形成される。すなわち、熱伝導部6cが配線導体10から離隔した位置に設けられ、すなわち、熱伝導部6cが配線導体10に近接しない位置に設けられる。
放熱部材6は、バックカバー9と面接続する熱導出面6bsを有する熱導出部6bと、熱伝導部材7と面接続する熱導入面6asを有する熱導入部6aと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cを有している。
放熱部材6は、電磁ノイズを発生する配線導体10との電磁的な結合を抑制するために、熱伝導部6cは電磁ノイズの発生源である配線導体10から最も離隔した端面の位置において、熱導入部6aおよび熱導出部6bの間を接続している。そのため、本実施の形態の放熱部材6は略U字形状となっている。このように薄型表示装置1Aが構成されることによって、放熱部材6の熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合することが抑制される。
[2−3.効果等]
以上のように構成された薄型表示装置1Aによれば、バックカバー9と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、バックカバー9と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、バックカバー9に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
以上のように構成された薄型表示装置1Aによれば、バックカバー9と、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、バックカバー9と熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、バックカバー9に面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
これにより、放熱部材6と電磁ノイズを発生する配線導体10とが電磁的に結合することが抑制される。そのため、電磁ノイズが放熱部材6に伝搬することにより、電磁ノイズが放熱部材6から輻射されることが抑制され、輻射された電磁ノイズがバックカバー9へ伝搬して薄型表示装置1Aの外部へ電磁ノイズが輻射されることが抑制される。
また、放熱のために、放熱部材6を用いず熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合がある。この場合、熱伝導部7からバックカバー9へ熱を効率良く伝導するために、熱伝導部材7の厚さを増加させる構成が採られる場合があるが、当該構成は薄型表示装置1Aの薄型化を阻害する場合がある。これに対して、本開示のように、放熱構造として熱伝導部材7と放熱部材6との両方を用いれば、熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合と比較して厚さが薄い熱伝導部材7を使用可能なため、放熱構造として熱伝導部材7および放熱部材6を設けるためのスペースを低減することができるという効果を奏する。
さらに、本実施の形態に係る薄型表示装置1Aによれば、放熱のための金属体として、筐体20の一部分であるバックカバー9が使用される。しかしながら、これに限らず、バックカバー9の一部分、フロントカバー2を含む筐体20の全体等、筐体20の少なくとも一部分に金属体が含まれれば、当該金属体を放熱のために使用してもよい。
さらにまた、本実施の形態に係る熱伝導部材7は、電子部品11に直接的に設けられるために、上記実施の形態1に係る薄型表示装置1と比較して、放熱の効率が良いという効果を有する。
さらに、本実施の形態に係る薄型表示装置1Aによれば、放熱のための金属体として、筐体20の一部分であるバックカバー9が使用される。しかしながら、これに限らず、バックカバー9の一部分、フロントカバー2を含む筐体20の全体等、筐体20の少なくとも一部分に金属体が含まれれば、当該金属体を放熱のために使用してもよい。
さらにまた、本実施の形態に係る熱伝導部材7は、電子部品11に直接的に設けられるために、上記実施の形態1に係る薄型表示装置1と比較して、放熱の効率が良いという効果を有する。
(実施の形態3)
図5は、実施の形態3に係る薄型表示装置1Bの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、図5のC−C’線についての薄型表示装置1Bの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が、放熱部材6Aに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8を上から見て90度時計だけ回りに回転されたこと。
図5は、実施の形態3に係る薄型表示装置1Bの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、図5のC−C’線についての薄型表示装置1Bの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が、放熱部材6Aに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8を上から見て90度時計だけ回りに回転されたこと。
図5において、放熱部材6Aは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と比較して、熱伝導部6cが熱伝導部6Acに置き換えられた点が異なる。なお、放熱部材6Aの熱導入部6Aaおよび熱導出部6Abはそれぞれ、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6の熱導入部6aおよび熱導出部6bと同一の構成を有し、ここで、熱導入面6Aasおよび熱導出面6Absはそれぞれ、図1の熱導入面6asおよび熱導出面6bsに対応する。従って、本実施の形態に係る放熱部材6Aは、図6に示すように放熱部材6Aの垂直断面が略H字状の形状を有するように形成されている。このため、放熱部材6Aは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6よりも高い機械的な強度を有する。
図6に示すように、放熱部材6Aは、配線部材10と電磁的に結合することを抑制するように、熱伝導部6Acが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。
以上のように構成された薄型表示装置1Bによれば、熱伝導部6Acは、配線導体10に面する側部と反対側の側部との間に設けられる。
このため、本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1と同様の効果を有するのみならず、放熱部材6Aが図1の放熱部材6よりも高い機械的強度を有することによって、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、薄型表示装置1Bが高い強度を有するというさらなる効果を有する。
(実施の形態4)
図7は、実施の形態4に係る薄型表示装置1Cの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図8は、図7のD−D’線についての薄型表示装置1Cの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が放熱部材6Bに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8Aに置き換えらたこと。
図7は、実施の形態4に係る薄型表示装置1Cの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図8は、図7のD−D’線についての薄型表示装置1Cの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が放熱部材6Bに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8Aに置き換えらたこと。
図7において、放熱部材6Bは、熱導入部6Baと、熱伝導部6Bcとを備えて構成される。放熱部材6Bは、上記実施の形態1に係る放熱部材6に比較して、熱伝導部6cが熱伝導部6Bcに置き換えられた点が異なる。当該熱伝導部6Bcは、金属シャーシ5の背面に面接触する熱導出面6Bcsを有する。なお、放熱部材6の熱導入部6Baは、上記実施の形態1に係る図1の熱導入部6aと同一の構成を有し、ここで、熱導入部6Baの熱導入面6Baは、熱導入部6aの熱導入面6asと同一の構成を有する。回路基板8Aは、上記実施の形態1に係る回路基板8に比較して、配線導体10の接続導体10cが設けられる位置が異なる。
図7において、熱伝導部6Bcは第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2を備える。第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2はそれぞれ、回路基板8Aに垂直な板状の形状を有し、互いに直交して交わるように設けられる。従って、放熱部材6Bは、熱伝導部6Bcの水平断面が略プラス字状の形状を有するように形成されている。
図7の熱伝導部6Bcは、放熱部材6Bの熱導出部の役割を有する。すなわち、熱導出面6Bcsが金属シャーシの金属シャーシ5の背面に面接触することによって、熱伝導部6Bcは、熱導出面6Bcsを介して、熱導入部6Baに蓄積される熱を、金属シャーシ5に伝導する。
図7の回路基板8Aにおいて、配線導体10は、第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2の交差位置を基準位置として、第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2に対して実質的に45度の角度をなす位置に設けられる。このため、図8に示すように、放熱部材6Bは、電磁ノイズを発生する配線導体10と結合することを抑制するように、熱伝導部6Bcが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。すなわち、配線部材10は第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2から離隔するように設けられ、この結果、配線導体10は、熱伝導部6Bcと電磁的に結合することを抑制する。
以上のように構成された薄型表示装置1Cによれば、熱伝導部6Bcおよび熱導出部は、回路基板8Aに垂直な板状の形状を有し、互いに実質的に直交して交わるように構成された第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2を備え、配線導体10は、熱伝導部6Bcと電磁的に結合しないように、第1および第2の熱伝導板から離隔するように設けられる。
これにより、本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1と同様の効果を有するのみならず、放熱部材6Bが、熱伝導部6Bcの水平断面が略プラス字状の形状を有するように構成されていることによって、上記実施の形態3に係る図5の放熱部材と比較して、機械的に高い強度を有するというさらなる効果を有する。
(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1および2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜4を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1および2で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
上記実施の形態1、3〜4では、放熱部材6、6A、および6Bは金属シャーシ5に接触されるが、これに限らず、バックカバー9に接触するように設けられても良い。すなわち、回路基板8を介して熱伝導部材7によって吸収された電子部品11からの熱が、放熱部材6、6A、または6Bを介してバックカバー9へ伝導されても良い。この場合、バックカバー9は、上記実施形態2に係るバックカバー9Aと同一の材料で構成される。
あるいは、上記実施の形態1、3〜4では、熱伝導部材7は、回路基板の前面、すなわち電子部品11、12が配置されていない側の面に接触するが、これに限らず、熱伝導部材7が電子部品11に直接接触するように配置されても良い。すなわち電子部品11において発生する熱を熱伝導部材7が回路基板8を介することなく吸収し、熱伝導部材7に吸収された熱が放熱部材6、6A、または6Bを介して金属シャーシ5へ伝導されても良い。
実施の形態1および2では、放熱部材の一例として略U字形状の放熱部材6を説明し、上記実施の形態3では、垂直断面が略H字形状の形状を有するような放熱部材6Aを説明し、上記実施の形態4では、水平断面が略プラス字形状の形状を有する熱伝導部6Bcを備える放熱部材6Bを説明した。これらの放熱部材6、6A、および6Bを用いれば、放熱部材6、6A、および6Bのそれぞれは、電磁ノイズを発生する配線導体10と電磁的に結合することが抑制される。しかし、放熱部材の形状は、これに限定されない。放熱部材の熱伝導部は、配線導体10等の電磁ノイズ源と電磁的に結合することが抑制される位置にあるような形状であればよい。
また、上記実施の形態4では、2つの熱伝導板6Bc1、6Bc2から構成される熱伝導部6Bcが用いられた。しかし、放熱部材に設けられる熱伝導板の数はこれに限定されず、3つ以上の熱伝導板から構成される熱伝導部が用いられても良い。熱伝導板の数を増やすことで放熱部材の強度を増加することができる。
上記実施の形態1〜4では、熱伝導部材7の材料の一例として放熱ゴムを説明した。放熱ゴムを用いれば、電子部品が発生する熱を吸収することができる。しかし、熱伝導部材は、これに限定されない。例えば、熱伝導シートを熱伝導部材として用いてもよい。熱伝導シートを用いることで薄型表示装置を薄型化することができる。要するに、熱伝導部材7は、電子部品の発熱する熱を吸収するものであればよい。
実施の形態1〜4では、電子部品11のみの放熱をする場合を説明した。しかし、放熱する電子部品は1つに限定されない。例えば図9および図10を用いて以下説明するように、2つ以上の電子部品に同様の構成をとってもよい。
図9は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Dの垂直断面図である。図9において、回路基板8の裏面には、電子部品12よりも高い熱を発熱する2つの電子部品11A、11Bが配置されている。回路基板8において、電子部品11A、11Bが設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Aが配置され、さらに熱伝導部材7Aの前面には、放熱部材6Cが設けられる。放熱部材6Cは、熱導入部6Ca、熱導出部6Cb、および熱伝導部6Ccを備え、熱導入面6Casが熱伝導部材7の前面に面接触し、熱導出面6Cbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように、2つまたは3つ以上の電子部品が存在する場合は、高い熱を発熱する電子部品に優先して、本開示の放熱構造である放熱部材6および熱伝導部7を設けるのが望ましい。
図9は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Dの垂直断面図である。図9において、回路基板8の裏面には、電子部品12よりも高い熱を発熱する2つの電子部品11A、11Bが配置されている。回路基板8において、電子部品11A、11Bが設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Aが配置され、さらに熱伝導部材7Aの前面には、放熱部材6Cが設けられる。放熱部材6Cは、熱導入部6Ca、熱導出部6Cb、および熱伝導部6Ccを備え、熱導入面6Casが熱伝導部材7の前面に面接触し、熱導出面6Cbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように、2つまたは3つ以上の電子部品が存在する場合は、高い熱を発熱する電子部品に優先して、本開示の放熱構造である放熱部材6および熱伝導部7を設けるのが望ましい。
図10は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Eの垂直断面図である。図10において、電子部品11、12が発熱する熱を吸収するように、2つの放熱部材6、6Dが用いられる。ここで、放熱部材6Dは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と同様の構成を有する。すなわち、回路基板8において、12が設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Cが配置され、さらに熱伝導部材7Cの前面には、放熱部材6Dが設けられる。放熱部材6Dは、熱導入部6Da、熱導出部6Db、および熱伝導部6Dcを備え、熱導入面6Dasが熱伝導部材7Cの前面に面接触し、熱導出面6Dbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように1つの配線導体10の両側に2つの放熱部材6、6Dを配置しても良い。
実施の形態1〜4では、薄型表示装置1、1A〜1Eを例にして本開示に関して説明したが、これに限定するものではない。本開示における放熱構造は、薄型表示装置1、1A〜1E以外にも、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの各種形態の撮像装置、撮像装置以外の光学機器等を含む各種の電子機器にも適用することが出来る。更に、撮像装置や光学機器やその他の電子記機器を構成する要素にも適用することができる。
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
本開示は、放熱構造を有する電子機器に適用可能である。具体的には、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの各種形態の撮像装置、その他の電子機器を構成する機器などに、本開示は適用可能である。
1、1A〜1E 薄型表示装置
2 フロントカバー
3 液晶表示パネル
4 バックライト装置
5 金属シャーシ
6、6A、6B 放熱部材
6a、6Aa、6Ba 熱導入部
6b、6Ab 熱導出部
6c、6Ac、6Bc 熱伝導部
7 熱伝導部材
8、8A 回路基板
9、9A バックカバー
10 配線導体
11、11A、11B、12 電子部品
20 筐体
2 フロントカバー
3 液晶表示パネル
4 バックライト装置
5 金属シャーシ
6、6A、6B 放熱部材
6a、6Aa、6Ba 熱導入部
6b、6Ab 熱導出部
6c、6Ac、6Bc 熱伝導部
7 熱伝導部材
8、8A 回路基板
9、9A バックカバー
10 配線導体
11、11A、11B、12 電子部品
20 筐体
以下の説明における位置や方向に関する用語の意味は、特に言及しない限り、以下の通りである。図1を参照すると、「前面」および「背面」という用語は液晶表示パネル3を基準にする。つまり、液晶表示パネル3の画像表示領域に画像が表示される側が「前面」であり、その反対側が「背面」である。「上」、「下」は、薄型表示装置が使用時の姿勢にあるときに液晶表示パネル3を前面側から見た方向を基準にする。
図2の配線導体10は、2つのビア導体10a、10bと、接続導体10cとを備えて構成される。ビア導体10a、10bはそれぞれ、回路基板8の前面と背面との間を貫通するように設けられる。ビア導体10aは電子部品11と接続導体10cとの間を接続し、ビア導体10bは電子部品12と接続導体10cとの間を接続する。この結果、電子部品11と電子部品12とは配線導体10によって互いに電気的に接続され、配線導体10を介して信号が伝送される。電子部品11、電子部品12、および配線導体10は、電磁ノイズを発生する電磁ノイズ源である。
図2に示すように、熱伝導部材7は、回路基板8において電子部品11の裏面に配置され、熱伝導部材7の背面が回路基板8の前面に面接触する。当該面接触の領域は、回路基板8の上側から見て、電子部品11が配置される領域に対応する反対側の領域に略一致する。放熱部材6は、電磁ノイズを発生する配線導体10と電磁的に結合することを抑制するように、すなわち放熱部材6が配線導体10からの電磁ノイズに結合することが抑制されるように、熱伝導部6cが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。
放熱部材6の熱伝導部6cが電磁ノイズ源の近傍に配置された場合、熱伝導部6cが電磁ノイズの発生源である配線導体10と電磁的に結合し、放熱部材6から電磁ノイズが輻射する。放熱部材6から輻射した電磁ノイズは、金属シャーシ5に伝搬し、薄型表示装置1の外部に輻射される。薄型表示装置1の外部へ輻射されて飛び出した電磁ノイズは、薄型表示装置1それ自身および周囲の機器に悪影響を与えてしまう。
これに対して、本開示における放熱部材6は、図2を用いて説明したように、電磁ノイズ源である配線導体10との電磁的な結合を抑制するように、放熱部材6の垂直断面が略U字状の形状を有するように形成される。すなわち、放熱部材6と電磁ノイズの発生源である配線導体10との電磁的な結合を抑制するために、熱伝導部6cが電磁ノイズ源である配線導体10から離隔した位置に設けられる。すなわち、配線導体10に近接しない位置に設けられる。このように薄型表示装置1が構成されることによって、配線導体10が発生させる電磁ノイズが、放熱部材6を介して金属シャーシ5に伝搬することが抑制される。この結果、金属シャーシ5から輻射される電磁ノイズが抑制される。
図4に示すように、回路基板8の背面には、電子部品11、12が配置されている、電子部品11、12は、配線導体10によって電気的に接続されている。本実施の形態では、電子部品が2つである場合を例にとって説明する。電子部品11が発生する熱量は、電子部品12よりも大きい。
図4に示すように、回路基板8の背面に配置された電子部品11に、熱伝導部材7が接合されている。熱伝導部材7とバックカバー9Aの間には放熱部材6が配置されている。本実施の形態に係る放熱部材6は、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と同様に、略U字状に形成されている。放熱部材6は、熱伝導部材7から伝導された熱をバックカバー9Aへ伝導させる。
電子部品11によって発生された熱の放熱について説明する。本実施の形態において、電子部品11は、回路基板8に配置された電子部品の中においては、比較的大きい熱量を発生する。熱伝導部材7の前面が電子部品11に面接触することによって、電子部品11が発生した熱は熱伝導部材7に伝導される。すなわち、電子部品11に接合された熱伝導部材7は、回路基板8を介することなく直接的に、電子部品11において発生した熱を吸収する。熱伝導部材7に吸収された熱は、放熱部材6に伝達されて、放熱部材6を介してバックカバー9Aから放熱される。
上記実施の形態1と同様に、本実施の形態において、電子部品11と電子部品12、および電子部品11と電子部品12を接続している配線導体10は電磁ノイズが発生することから、電磁ノイズ源となっている。熱伝導部6cが電磁ノイズ源の近傍に配置された場合、熱伝導部6cが電磁ノイズ源と電磁的に結合し、放熱部材6から電磁ノイズが輻射する。輻射した電磁ノイズは、バックカバー9Aに伝搬し、薄型表示装置1Aの外部に輻射される。輻射された電磁ノイズは、薄型表示装置自身および、周囲の機器に悪影響を与える。
放熱部材6は、バックカバー9Aと面接続する熱導出面6bsを有する熱導出部6bと、熱伝導部材7と面接続する熱導入面6asを有する熱導入部6aと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cを有している。
[2−3.効果等]
以上のように構成された薄型表示装置1Aによれば、バックカバー9Aと、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、バックカバー9Aと熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、バックカバー9Aに面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
以上のように構成された薄型表示装置1Aによれば、バックカバー9Aと、電子部品11および配線導体10を有する回路基板8と、電子部品11が発生する熱を吸収する熱伝導部材7と、バックカバー9Aと熱伝導部材7との間に設けられた放熱部材6とを備え、放熱部材6は、熱伝導部材7に面接触する熱導入部6aと、バックカバー9Aに面接触する熱導出部6bと、熱導入部6aから熱導出部6bへ熱を伝導する熱伝導部6cとを備え、熱伝導部6cは、配線導体10と電磁的に結合しないように、配線導体10とは離隔するように設けられる。
これにより、放熱部材6と電磁ノイズを発生する配線導体10とが電磁的に結合することが抑制される。そのため、電磁ノイズが放熱部材6に伝搬することにより、電磁ノイズが放熱部材6から輻射されることが抑制され、輻射された電磁ノイズがバックカバー9Aへ伝搬して薄型表示装置1Aの外部へ電磁ノイズが輻射されることが抑制される。
また、放熱のために、放熱部材6を用いず熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合がある。この場合、熱伝導部7からバックカバー9Aへ熱を効率良く伝導するために、熱伝導部材7の厚さを増加させる構成が採られる場合があるが、当該構成は薄型表示装置1Aの薄型化を阻害する場合がある。これに対して、本開示のように、放熱構造として熱伝導部材7と放熱部材6との両方を用いれば、熱伝導部材7のみを放熱構造として用いる場合と比較して厚さが薄い熱伝導部材7を使用可能なため、放熱構造として熱伝導部材7および放熱部材6を設けるためのスペースを低減することができるという効果を奏する。
さらに、本実施の形態に係る薄型表示装置1Aによれば、放熱のための金属体として、筐体20の一部分であるバックカバー9Aが使用される。しかしながら、これに限らず、バックカバー9Aの一部分、フロントカバー2を含む筐体20の全体等、筐体20の少なくとも一部分に金属体が含まれれば、当該金属体を放熱のために使用してもよい。
さらにまた、本実施の形態に係る熱伝導部材7は、電子部品11に直接的に設けられるために、上記実施の形態1に係る薄型表示装置1と比較して、放熱の効率が良いという効果を有する。
さらに、本実施の形態に係る薄型表示装置1Aによれば、放熱のための金属体として、筐体20の一部分であるバックカバー9Aが使用される。しかしながら、これに限らず、バックカバー9Aの一部分、フロントカバー2を含む筐体20の全体等、筐体20の少なくとも一部分に金属体が含まれれば、当該金属体を放熱のために使用してもよい。
さらにまた、本実施の形態に係る熱伝導部材7は、電子部品11に直接的に設けられるために、上記実施の形態1に係る薄型表示装置1と比較して、放熱の効率が良いという効果を有する。
(実施の形態3)
図5は、実施の形態3に係る薄型表示装置1Bの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、図5のC−C’線についての薄型表示装置1Bの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が、放熱部材6Aに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8を上から見て90度だけ時計回りに回転されたこと。
図5は、実施の形態3に係る薄型表示装置1Bの全体の概略構成を示す分解斜視図である。図6は、図5のC−C’線についての薄型表示装置1Bの断面図である。本実施の形態に係る薄型表示装置1Bは、上記実施の形態1に係る図1の薄型表示装置1と比較して、以下の点が異なる。
(1)放熱部材6が、放熱部材6Aに置き換えられたこと。
(2)回路基板8が、回路基板8を上から見て90度だけ時計回りに回転されたこと。
図6に示すように、放熱部材6Aは、配線導体10と電磁的に結合することを抑制するように、熱伝導部6Acが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。
図7において、放熱部材6Bは、熱導入部6Baと、熱伝導部6Bcとを備えて構成される。放熱部材6Bは、上記実施の形態1に係る放熱部材6に比較して、熱伝導部6cが熱伝導部6Bcに置き換えられた点が異なる。当該熱伝導部6Bcは、金属シャーシ5の背面に面接触する熱導出面6Bcsを有する。なお、放熱部材6Bの熱導入部6Baは、上記実施の形態1に係る図1の熱導入部6aと同一の構成を有し、ここで、熱導入部6Baの熱導入面6Basは、熱導入部6aの熱導入面6asと同一の構成を有する。回路基板8Aは、上記実施の形態1に係る回路基板8に比較して、配線導体10の接続導体10cが設けられる位置が異なる。
図7の熱伝導部6Bcは、放熱部材6Bの熱導出部の役割を有する。すなわち、熱導出面6Bcsが金属シャーシ5の背面に面接触することによって、熱伝導部6Bcは、熱導出面6Bcsを介して、熱導入部6Baに蓄積される熱を、金属シャーシ5に伝導する。
図7の回路基板8Aにおいて、配線導体10は、第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2の交差位置を基準位置として、第1の熱伝導板6Bc1および第2の熱伝導板6Bc2に対して実質的に45度の角度をなす位置に設けられる。このため、図8に示すように、放熱部材6Bは、電磁ノイズを発生する配線導体10と結合することを抑制するように、熱伝導部6Bcが配線導体10から離隔した位置に設けられるように配置される。すなわち、配線導体10は第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2から離隔するように設けられ、この結果、配線導体10は、熱伝導部6Bcと電磁的に結合することを抑制する。
以上のように構成された薄型表示装置1Cによれば、熱伝導部6Bcおよび熱導出部は、回路基板8Aに垂直な板状の形状を有し、互いに実質的に直交して交わるように構成された第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2を備え、配線導体10は、熱伝導部6Bcと電磁的に結合しないように、第1および第2の熱伝導板6Bc1、6Bc2から離隔するように設けられる。
これにより、本実施の形態に係る薄型表示装置1Cは、上記実施の形態1と同様の効果を有するのみならず、放熱部材6Bが、熱伝導部6Bcの水平断面が略プラス字状の形状を有するように構成されていることによって、上記実施の形態3に係る図5の放熱部材6Aと比較して、機械的に高い強度を有するというさらなる効果を有する。
実施の形態1〜4では、電子部品11のみの放熱をする場合を説明した。しかし、放熱する電子部品は1つに限定されない。例えば図9および図10を用いて以下説明するように、2つ以上の電子部品に同様の構成をとってもよい。
図9は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Dの垂直断面図である。図9において、回路基板8の裏面には、電子部品12よりも高い熱を発熱する2つの電子部品11A、11Bが配置されている。回路基板8において、電子部品11A、11Bが設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Aが配置され、さらに熱伝導部材7Aの前面には、放熱部材6Cが設けられる。放熱部材6Cは、熱導入部6Ca、熱導出部6Cb、および熱伝導部6Ccを備え、熱導入面6Casが熱伝導部材7Aの前面に面接触し、熱導出面6Cbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように、2つまたは3つ以上の電子部品が存在する場合は、高い熱を発熱する電子部品に優先して、本開示の放熱構造である放熱部材6Cおよび熱伝導部材7Aを設けるのが望ましい。
図9は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Dの垂直断面図である。図9において、回路基板8の裏面には、電子部品12よりも高い熱を発熱する2つの電子部品11A、11Bが配置されている。回路基板8において、電子部品11A、11Bが設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Aが配置され、さらに熱伝導部材7Aの前面には、放熱部材6Cが設けられる。放熱部材6Cは、熱導入部6Ca、熱導出部6Cb、および熱伝導部6Ccを備え、熱導入面6Casが熱伝導部材7Aの前面に面接触し、熱導出面6Cbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように、2つまたは3つ以上の電子部品が存在する場合は、高い熱を発熱する電子部品に優先して、本開示の放熱構造である放熱部材6Cおよび熱伝導部材7Aを設けるのが望ましい。
図10は、その他の実施の形態に係る薄型表示装置1Eの垂直断面図である。図10において、電子部品11、12が発熱する熱を吸収するように、2つの放熱部材6、6Dが用いられる。ここで、放熱部材6Dは、上記実施の形態1に係る図1の放熱部材6と同様の構成を有する。すなわち、回路基板8において、電子部品12が設けられる領域の反対側の領域には、熱伝導部材7Cが配置され、さらに熱伝導部材7Cの前面には、放熱部材6Dが設けられる。放熱部材6Dは、熱導入部6Da、熱導出部6Db、および熱伝導部6Dcを備え、熱導入面6Dasが熱伝導部材7Cの前面に面接触し、熱導出面6Dbが金属シャーシ5の背面に面接触する。このように1つの配線導体10の両側に2つの放熱部材6、6Dを配置しても良い。
実施の形態1〜4では、薄型表示装置1、1A〜1Eを例にして本開示に関して説明したが、これに限定するものではない。本開示における放熱構造は、薄型表示装置1、1A〜1E以外にも、デジタルカメラ、ビデオカメラなどの各種形態の撮像装置、撮像装置以外の光学機器等を含む各種の電子機器にも適用することが出来る。更に、撮像装置や光学機器やその他の電子機器を構成する要素にも適用することができる。
1、1A〜1E 薄型表示装置
2 フロントカバー
3 液晶表示パネル
4 バックライト装置
5 金属シャーシ
6、6A、6B 放熱部材
6a、6Aa、6Ba 熱導入部
6b、6Ab 熱導出部
6c、6Ac、6Bc 熱伝導部
7、7A 熱伝導部材
8、8A 回路基板
9、9A バックカバー
10 配線導体
11、11A、11B、12 電子部品
20 筐体
2 フロントカバー
3 液晶表示パネル
4 バックライト装置
5 金属シャーシ
6、6A、6B 放熱部材
6a、6Aa、6Ba 熱導入部
6b、6Ab 熱導出部
6c、6Ac、6Bc 熱伝導部
7、7A 熱伝導部材
8、8A 回路基板
9、9A バックカバー
10 配線導体
11、11A、11B、12 電子部品
20 筐体
Claims (8)
- 金属体と、
電子部品および配線導体を有する回路基板と、
前記電子部品が発生する熱を吸収する熱伝導部材と、
前記金属体と前記熱伝導部材との間に設けられた放熱部材とを備え、
前記放熱部材は、前記熱伝導部材に面接触する熱導入部と、前記金属体に面接触する熱導出部と、前記熱導入部から前記熱導出部へ熱を伝導する熱伝導部とを備え、
前記熱伝導部は、前記配線導体と電磁的に結合しないように、前記配線導体とは離隔するように設けられた電子機器。 - 前記金属体は、前記電子機器に収容される部品を保持する金属シャーシを含む請求項1記載の電子機器。
- 筐体の少なくとも一部分に前記金属体を含む筐体をさらに備える請求項1記載の電子機器。
- 前記熱伝導部材は、前記回路基板において、前記電子部品が配置される領域の反対側の領域に設けられた請求項1から3までのうちのいずれか1つの請求項記載の電子機器。
- 前記熱伝導部材は、前記回路基板に含まれる電子部品に設けられた請求項1から3までのうちのいずれか1つの請求項記載の電子機器。
- 前記熱伝導部は、前記配線導体に面する側部と反対側の側部の位置に設けられた請求項1から5までのうちのいずれか1つの請求項記載の電子機器。
- 前記熱伝導部は、前記配線導体に面する側部と反対側の側部との間に設けられた請求項1から5までのうちのいずれか1つの請求項記載の電子機器。
- 前記熱伝導部および前記熱導出部は、前記回路基板に垂直な板状の形状を有し、互いに実質的に直交して交わるように構成された第1および第2の熱伝導板を備え、
前記配線導体は、前記熱伝導部と電磁的に結合しないように、前記第1および第2の熱伝導板から離隔するように設けられた請求項1から5までのうちのいずれか1つの請求項記載の電子機器。
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