JP2006227513A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高効率の放熱が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】 複数の画素が面状に配され、画素毎の出射光制御により画像が表示されるＰＤＰ５０と、ＰＤＰ５０の背面に沿って配設されるシャーシ５４と、上記の出射光制御を実行する制御回路を構成する複数の電子部品６１、６２とがケース２０に収納されているＰＤＰ装置１０であって、シャーシ５４を介してＰＤＰ５０を支持する支持体４０が、ケース２０の内部から外部へ延出しており、電子部品６１、６２と支持体４０とは、アルミニウムからなる放熱板７１、７２によってそれぞれ接続されている。支持体４０は、アルミニウム等の金属からなり、表面が黒色処理されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置等の表示装置に関し、特に放熱効率を高める技術に関する。

表示装置は、画素毎の出射光制御により画像が表示される表示パネルと、当該出射光制御を実行する制御回路と、表示パネルを支持する支持体等を備えている。
例えば、プラズマディスプレイ装置では、プラズマ放電を利用して画像を表示させるため、表示パネルが高温になりやすい。また、制御回路にも発熱する電子部品が多く用いられているため、装置が高温になりやすい。

そこで、プラズマディスプレイ装置では様々な放熱対策がとられている。一例として、表示パネルや制御回路を収納する筐体に通気口を形成するとともに、当該通気口の近傍に冷却ファンを配設することが挙げられる。これにより、表示パネルや制御回路を構成する電子部品からの発熱によって温められた空気を、冷却ファンにより通気口から筐体外部へ強制的に放出することができるので、装置の放熱効率を高めることができる。
特開２０００−１５６５８１号公報

しかしながら、プラズマディスプレイ装置は、画面の大型化、高精細化が近年進んでおり、これらにともなって装置の発熱量がますます増大する傾向にあり、上述の方式による放熱のみでは、装置から発せられる熱を十分に放熱できないという問題がある。
また一方では、装置からの騒音の発生を抑える観点より、冷却ファンの数を低減させたいという要請が強く、放熱効率を改善するための新たな技術の創出が切望されている。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、高効率の放熱が可能な表示装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、複数の画素が面状に配され、画素毎の出射光制御により画像が表示される表示パネルと、前記表示パネルの背面に沿って配設されるシャーシと、前記出射光制御を実行する制御回路を構成する複数の電子部品とが筐体に収納されている表示装置であって、前記シャーシを介して前記表示パネルを支持する支持体が、前記筐体の内部から外部へ延出しており、前記支持体と、前記複数の電子部品の少なくとも１つとは、熱伝導部材によって接続されていることを特徴としている。

なお、「熱伝導部材によって接続されている」とは、例えば回路基板等の熱を伝導しにくい部材を介在させずに、熱伝導率の高い熱伝導部材を介して熱的に連結されている状態をいう。

上記構成においては、電子部品と支持体とが熱伝導部材によって接続されているので、電子部品から発せられた熱は、熱伝導部材を介して高効率で支持体に伝達され、支持体のうち筐体から延出している部分から筐体外部へ放熱される。これにより、電子部品から発せられた熱によって筐体内部が高温になることが抑制され、高効率の放熱が可能となる。
上記構成において、前記支持体は、金属からなることが望ましい。支持体の材料として金属を用いることによって、支持体に高熱伝導特性と表示パネルを支持するための機械的強度とをもたせることができる。

また、前記支持体は、表面が黒色処理されていることが望ましい。支持体の表面を黒色処理することによって、赤外線の吸収率及び熱の放射率が向上する。これにより、筐体内部において、表示パネルや電子部品から赤外線として放射された熱が、高い効率で支持体に吸収された後、支持体のうち筐体の外部にある部分から効率よく放射されることになるので、筐体内の温度が高温になることを抑制することができ、高効率の放熱が可能となる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置について説明する。
＜第１の実施の形態＞
はじめに、図１を参照しながらプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図１は、プラズマディスプレイ装置１０の分解斜視図である。

プラズマディスプレイ装置１０は、ケース２０と、ケース２０内に収納されるプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と表記する。）（表示パネル）５０と、シャーシ５４と、制御回路が組み込まれた複数の回路基板６０と、ＰＤＰ５０を支持する支持体４０とを備えている。
ＰＤＰ５０は、複数の画素が面状に配され、画素毎に出射光制御されて画像を表示するものであって、前面パネル５１と背面パネル５２とが、互いに平行に対向配置されて構成されている。前面パネル５１は、前面ガラス基板の対向面上に、表示電極対、誘電体層、保護層が順に配されてなる。一方、背面パネル５２は、背面ガラス基板の対向面上にアドレス電極、誘電体層、隔壁が順に配され、隔壁同士の間に蛍光体層が形成されている。なお、蛍光体層は、赤、緑、青の順で繰返し配列されている。前面パネル５１と背面パネル５２とは、周縁部がシール材によって貼り合わせられ、両パネルの間隙は、ストライプ状の隔壁で仕切られることによって放電空間が形成され、当該放電空間内には放電ガスが封入されている。このような構成により、ＰＤＰ５０では回路基板６０の制御回路からの信号を受けて、画像表示面５３に映像が表示される。

シャーシ５４は、例えばアルミニウムからなる板状の部材である。ＰＤＰ５０の背面パネル５２とシャーシ５４とは、例えば、シリコーンペースト等の熱伝導接着剤によって貼り合わせられている。
このようにＰＤＰ５０の背面に沿ってシャーシ５４を配設することによって、ＰＤＰ５０の熱分布が均一化されるので、表示むらの発生を抑制することができる。また、ＰＤＰ５０の背面にシャーシ５４を配設することによって、ＰＤＰ５０の放熱効率が向上するという効果も得られる。

シャーシ５４の背面に備え付けられる回路基板６０には、ＰＤＰ５０の画素毎の出射光制御を実行する制御回路を構成する複数の電子部品（不図示）が搭載されている。
ケース２０は、フロントケース２２とリアケース２４とから構成されている。フロントケース２２とリアケース２４とは嵌合して一つの筐体となる。フロントケース２２の上面及び下面には、複数の通気口２６（下面の通気口の図示は省略）が形成されており、また、その前面にはＰＤＰ５０の画像表示面５３を保護するガラスからなる保護パネル３０が配設されている。リアケース２４の上面及び下面にも、複数の通気口２６、２８が形成されている。

支持体４０は、例えばアルミニウムからなる。支持体４０は、脚部４１と、脚部４１の両端から垂直方向に延伸する一対の支柱４２とを有している。支柱４２には、同一方向に突出する突設部４３、４４、４５が形成されている。
図２を参照しながら、支持体の配設状態について説明する。図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

支持体４０は、支柱４２がケース２０の内部から外部へ延出しており、ケース２０下方において脚部４１が床１００に設置されている。支持体４０とシャーシ５４とは、支持体４０の突設部４３、４４、４５とシャーシ５４とがネジ止めされることによって接合されている。これにより、支持体４０は、シャーシ５４を介してＰＤＰ５０を支持する機能を果たしている。なお、支持体４０の突設部４３、４４、４５とシャーシ５４との接合面は、例えばシリコーンペースト等の熱伝導性を有する弾性部材によって密着性が高められている。

回路基板６０に搭載されている電子部品６１には、アルミニウムからなる放熱板７１が取り付けられている。ここで、放熱板７１は、支持体４０と面接触するように配設されている。同様に、電子部品６２にもアルミニウムからなる放熱板７２が取り付けられており、放熱板７２は、支持体４０と面接触するように配設されている。つまり、電子部品６１と支持体４０とは熱伝導部材によって接続されている。

以下、上記構成のＰＤＰ装置１０の効果について説明する。
ＰＤＰ装置１０の中で、主として発熱する部材は、ＰＤＰ５０及び回路基板６０に搭載されている電子部品６１、６２等である。
上記構成においては、電子部品６１には放熱板７１が、支持体４０の支柱４２と接触するように取り付けられている。これにより、電子部品６１から発せられた熱は、放熱板７１を介して、支持体４０の支柱４２へ伝達される。支柱４２へ伝達した熱は、支持体４０のうち温度の低い脚部４１へ伝導して、大気や床１００等へ放熱される。

また、電子部品６２にも同様に、放熱板７２が支持体４０の支柱４２と接触するように取り付けられている。これにより、電子部品６２から発せられた熱は、放熱板７２を介して支持体４０の支柱４２へ伝達される。支柱４２へ伝達した熱は、支持体４０のうち温度の低い脚部４１へ伝導して、大気や床１００等へ放熱される。
上述のように、本実施の形態では、電子部品６１、６２から発せられる熱を、支持体４０よりケース２０の外部へ放熱しているので、ケース２０内が高温になることを抑制することができ、高効率の放熱が可能となっている。

また、支持体４０のうち、温度が低い部位は脚部４１及び脚部４１近傍の支柱４２であるので、支持体４０に伝達された熱の多くは、支持体４０を図中下方に向かって脚部４１へ伝導する。従来の構成では、電子部品等から空気中へ放射された熱の多くは、対流によって図中の上方へ伝達されるため、ケース２０の上部が高温になりやすかったが、本実施の形態では、支持体４０を介して、熱が図中下方へ伝達されることになるので、ケース２０の上部が高温になることを抑制できるという効果も得られる。

さらに、上記の構成においては、ＰＤＰ５０から発せられた熱は、シャーシ５４を介して、突設部４３、４４、４５より支持体４０へ伝達され、装置の外部へ放熱される。支持体４０は、ＰＤＰ５０を支持する観点からは、突設部４３、４５においてシャーシ５４と接合するのみで十分であるが、突設部４４においてもシャーシ５４と接合されている。これは、シャーシ５４から支持体４０への熱の伝達効率を高めるために、シャーシ５４と支持体４０との接触面積を増加させるためである。

また、突設部４３、４４、４５とシャーシ５４との接合面には、熱伝導性のシリコーンペーストが塗布されおり、突設部４３、４４、４５とシャーシ５４との密着性が高められているので、シャーシ５４から突設部４３、４４、４５へ高効率で伝熱される。
ここで、支持体４０の表面は、黒色処理されていることが好適である。支持体４０の表面を黒色処理することによって、支持体４０の赤外線の吸収率及び熱の放射率が向上する。これにより、ＰＤＰ５０や電子部品６１、６２等からケース２０内へ赤外線として放射された熱が、高効率で支持体４０に吸収される。この吸収された熱は、支持体４０のうちケース２０外部に位置する支柱４２や脚部４１から高効率で放射される。つまり、支持体４０を介して、ケース２０の内部から外部へ高効率で熱が伝達されることになるので、ケース２０内が高温になることを抑制することができ、高効率の放熱が可能になる。

なお黒色処理としては、例えば支持体４０の材料がアルミニウムである場合には、支持体４０の表面を黒色アルマイト処理することが好適である。
＜実施例＞
以下、実施例に基づいて、本実施の形態に係るＰＤＰ装置１０の効果について説明する。ここで実施例として、図２に示す本実施の形態に係るＰＤＰ装置１０を用い、比較例として、電子部品に取り付けられている放熱板と支持体とが接触していない、従来構成のＰＤＰ装置を用いた。

本発明者らは、実施例及び比較例について放熱効果についての測定を実施した。具体的には、制御回路中の同一機能を果たす電子部品に取り付けられている放熱板の温度と、支持体の温度とを測定することによって、実施例と比較例とにおける放熱効果の相異を調査した。図３はその結果を示す表である。
比較例では、電子部品（図２の電子部品６１に相当）に取り付けられている放熱板（図２の放熱板７１に相当）の温度は５２．７℃であり、支持体のうち放熱板に最近接する部分の温度は、３７．４℃であった。

実施例では、電子部品６１に取り付けられている放熱板７１の温度は４６．９℃であり、支持体４０のうち放熱板７１との接合部近傍の温度は４４．７℃であった。
比較例では、放熱板と支持体とが熱伝導部材によって接続されていないため、放熱板と支持体との温度差は、１５．３℃もあり、放熱板から支持体へ効率良く熱が伝達されていないことがわかる。そのため、放熱板からの熱の遷移は、空気中への放射が主となり、放熱板の温度は、５２．７℃と高温になっている。

それに対して実施例では、図２に示すように、放熱板７１と支持体４０と面接触しているため、放熱板７１と支持体４０との温度差は２．２℃であり、放熱板７１から支持体４０へ熱が効率よく伝達されていることがわかる。これにより、支持体４０を介して、放熱板７１からケース２０外部へ放熱されることになるので、放熱板７１の温度が４６．９℃となり、比較例と比べると５．８℃も低下している。

以上の実施例と比較例との比較試験により、本実施の形態に係るＰＤＰ装置１０は、従来構成のＰＤＰ装置よりも放熱効率が高まっているといえる。
なお、上述の実施例では、放熱板７１と支持体４０とを面接触させることによって、放熱板７１から支持体４０へ伝熱させた場合について温度測定を実施したが、放熱板７１と支持体４０との接合面に例えばシリコーンペーストを塗布して接合面の密着性を高めることによって、さらに放熱板７１から支持体４０への伝熱効率が高まるので、放熱板７１の温度をさらに低下させることができると考えられる。

＜第２の実施の形態＞
図４を参照しながら、第２の実施の形態に係るＰＤＰ装置について説明する。図４は、第２の実施の形態に係るＰＤＰ装置１１の断面図である。なお、第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対して、支持体の態様が異なるものであり、他は同じであるので、支持体を除く部分の説明は省略する。

ＰＤＰ装置１１は、いわゆる壁掛けタイプであって、支持体８０は壁１０１に固定されているとともに、突設部８３、８４、８５においてシャーシ５４と接合されて、ＰＤＰ５０を支持している。
回路基板６０に搭載されている電子部品６１には、放熱板７１が取り付けられている。放熱板７１と支持体８０とは面接触しており、例えばシリコーンペーストが塗布されることにより密着性が高められている。

このような形態においては、電子部品６１から発せられた熱は、放熱板７１を介して支持体８０に伝達され、支持体８０から壁１０１へ放熱される。これにより、電子部品６１から発せられた熱によってケース２０内が高温になることが抑制され、高効率の放熱が可能となる。
支持体８０としては、壁１０１との接触面積ができるだけ大きくなるような形状であることが好ましい。これにより、支持体８０から壁１０１に伝達される熱量が増大するので、放熱効率が高くなるからである。

さらに、放熱効率を高めるためには、図５に示すように、支持体８１を壁１０１内に埋め込むことが好適である。図中の破線は、支持体８１のうち、壁１０１に埋め込まれている部分（埋め込み部８２）を示している。このように、支持体８１を壁１０１に埋め込むことにより、支持体８１から壁１０１へ伝達される熱量がさらに増大するので、放熱効率がさらに高くなる。

なお、埋め込み部８２は、壁１０１との接触面積ができるだけ大きくなるような形状であることが好ましい。これにより、埋め込み部８２から壁１０１へ伝達される熱量が増大するので、放熱効率が高くなるからである。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。

（１）上記おいては、図２に示すように、支持体４０と電子部品６１、６２とを板状の放熱板７１、７２によって接続する構成について説明したが、支持体４０と電子部品６１、６２とを、例えば高い熱伝導性を有するシリコーンゴム、シリコーンペースト等で接続してもよい。また、支持体４０と電子部品６１、６２とを、帯状の金属箔等で接続してもよい。

（２）例えば図２では、支持体４０と、回路基板６０とが対向している対向空間に配設されている電子部品６１、６２が、放熱板７１、７２によって支持体４０とそれぞれ接続されている場合について図示しているが、支持体４０と接続される電子部品は、図示されているものに限らず、ケース２０内に配設されているいずれの電子部品と支持体４０とを、熱伝導部材によって接続してもよい。

（３）上記においては、第１の実施の形態で、ＰＤＰ装置を床に配設する場合について説明し、第２の実施の形態で、ＰＤＰ装置を壁に取り付ける場合について説明したが、例えば、図６に示すように、ＰＤＰ装置を天井に取り付けてもよい。この場合も、図５に示すように、支持体９０と電子部品６１、６２とが放熱板７１、７２によってそれぞれ接続されているので、電子部品６１、６２から発せられた熱は、支持体９０に伝達されて、支持体９０から天井１０２及び大気中へ放熱される。これにより、ケース２０内が高温になることが抑制され、高効率の放熱が可能となる。

なお、図６における支持体９０も、図５における支持体８１のように、天井１０２に埋め込むことが望ましい。これにより、支持体９０から天井１０２へ伝達される熱量が増大するので、放熱効率がさらに高まる。
（４）上記において、支持体の材料として、アルミニウムを用いた場合について説明したが、アルミニウムの代わりに、アルミニウム系合金や、他の材料、例えば、マグネシウム、ニッケル、チタン等、又はその合金、鉄系合金、ステンレス等の金属を用いてもよい。

（５）図１では、支持体４０は、２本の支柱４２を有する構成のものについて図示しているが、支柱４２の数は２本に限らず、例えば３本以上あってもよい。また、支持体の形状は図１、図２、図４〜６等に示したものに限定されず、どのような形態をしていてもよく、より多くの電子部品と支持体とを熱伝導部材によって接続させることが可能な形態であることが望ましい。

（６）上記においては、シャーシと支持体とを別個独立したもの形成したものを接合した構成について説明したが、シャーシと支持体とを一体に成形してもよい。これにより、シャーシから支持体への伝熱効率が高まるという効果が得られる。
（７）上記においては、表示装置としてＰＤＰ装置を例に挙げて説明したが、ＰＤＰ装置の他に、例えば液晶表示装置又はＦＥＤ（Field Emission Display）装置等、電子部品が高温になり得る表示装置についても、本発明を同様に適用することができる。これらの装置に適用した場合も、電子部品が高温になることを抑制することができるとともに、放熱効果が高まるという効果も得られる。

本発明は、ＰＤＰ装置等、駆動時に高温になる電子部品を備える表示装置に広く適用することができる。また、本発明は、高効率な放熱が可能な表示装置を提供することができるので、その産業的利用価値は極めて高い。

第１の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置の分解斜視図である。 プラズマディスプレイ装置の図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。 放熱効率を測定する実験の結果を示す表である。 第２の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置の断面図である。 第２の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置の断面図である。 変形例に係るプラズマディスプレイ装置の断面図である。

符号の説明

１０ プラズマディスプレイ装置
２０ ケース
４０、８０、９０ 支持体
５０ ＰＤＰ
５４ シャーシ
６０ 回路基板
６１、６２ 電子部品
７１、７２ 放熱板
１００ 床
１０１ 壁
１０２ 天井

Claims (3)

1. 複数の画素が面状に配され、画素毎の出射光制御により画像が表示される表示パネルと、前記表示パネルの背面に沿って配設されるシャーシと、前記出射光制御を実行する制御回路を構成する複数の電子部品とが筐体に収納されている表示装置であって、
   前記シャーシを介して前記表示パネルを支持する支持体が、前記筐体の内部から外部へ延出しており、
   前記支持体と、前記複数の電子部品の少なくとも１つとは、熱伝導部材によって接続されていること
   を特徴とする表示装置。
2. 前記支持体は、金属からなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記支持体は、表面が黒色処理されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の表示装置。

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