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JP2010134117A - 画像表示装置 - Google Patents

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JP2010134117A
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image display
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JP2008308875A
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Yukihiro Iwata
進裕 岩田
Giichi Yamano
義一 山野
Takayuki Furukawa
貴之 古川
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Panasonic Corp
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Panasonic Corp
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Abstract

【課題】表示パネルの放熱にファンを利用しながらも装置全体の厚さを薄くすることが可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置1は、画像を表示する前面およびこの前面と反対側を向く背面を有する表示パネルと、表示パネルを背面側から支持するシャーシ23と、シャーシ23の側方に配置されたフィン6と、シャーシ23とフィン6とを接続する伝熱部材5と、表示パネルの厚み方向から見たときにシャーシ23の外側に配置され、フィン6に沿った空気の流れを生じさせるファン7と、を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、テレビ映像等を表示する画像表示装置、特にその表示パネルの放熱構造に関するものである。
従来の画像表示装置においては、表示パネルを支持するシャーシとカバーとの間にファンを使って空気を流すことにより表示パネルを冷却する構造が採用されている。例えば、特許文献1には、図7に示すような構造のプラズマディスプレイ装置が開示されている。
このプラズマディスプレイ装置は、表示パネルとしてプラズマディスプレイパネル(以下「PDP」という。)11を備えている。PDP11の背面側には、PDP11を支持するシャーシ12と、シャーシ12との間に空間を確保するダクトカバー13とが配置されており、ダクトカバー13に軸流ファン14が取り付けられている。
特開2000−040474号公報
しかしながら、図7に示すように、シャーシ12と対向するように軸流ファン14が配置されている場合には、風量を十分に確保するためにシャーシ12と軸流ファン14との間の距離をある程度長く保つ必要があり、装置全体の厚さが厚くなる。ここで、軸流ファン14を遠心ファンに代えることも考えられるが、その場合でも遠心ファンの厚みにより装置全体の厚さをさほど薄くはできない。
本発明は、このような事情に鑑み、表示パネルの放熱にファンを利用しながらも装置全体の厚さを薄くすることが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は、画像を表示する前面およびこの前面と反対側を向く背面を有する表示パネルと、前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、前記シャーシの側方に配置されたフィンと、前記シャーシと前記フィンとを接続する伝熱部材と、前記表示パネルの厚み方向から見たときに前記シャーシの外側に配置され、前記フィンに沿った空気の流れを生じさせるファンと、を備える画像表示装置を提供する。
上記の構成によれば、表示パネルで発生する熱がシャーシおよび伝熱部材を介してフィンに伝わり、フィンから空気中に放熱されるようになる。しかも、フィンに沿った空気の流れを生じさせるファンは、表示パネルの厚み方向においてシャーシと重ならないようにシャーシの外側に配置されている。従って、本発明によれば、表示パネルの放熱にファンを利用しながらも装置全体の厚みを薄くすることが可能である。
(一実施形態)
図1〜3は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置を示す図である。この画像表示装置1は、プラズマディスプレイ装置であり、画像を表示する前面21aおよびこの前面21aと反対側を向く背面21bを有するPDP(表示パネル)21を備えている。さらに、画像表示装置1は、PDP21を伝熱シート22を介して背面側から支持するシャーシ23と、PDP21の前面側に窓31を形成するフロントカバー3と、フロントカバー3と共に、PDP21およびシャーシ23ならびに後述する回路基板24、フィン6、ヒートパイプ5およびファン7を収容する収容空間を形成するバックカバー4とを備えている。なお、構造を分かりやすく示すために、図1ではバックカバー4を省略している。また、図3(a)および(b)はプラズマディスプレイ装置の図1において右側部分の断面を示すが、図1において左側部分の断面も図3(a)および(b)と同様である。
PDP21は、長方形板状の形状を有しており、一般に、長手方向が水平方向になり、かつ、短手方向が鉛直方向になる姿勢で配置される。なお、本明細書では、説明の便宜のために、PDP21の厚み方向のうち前面21a側を前方、背面21b側を後方という。また、PDP21の一般的な配置姿勢に合わせて、PDP21の長手方向を左右方向、短手方向を上下方向という。
具体的に、PDP21は、図示は省略するが、前面ガラス基板と背面ガラス基板とが貼り合わされて構成されている。そして、前面ガラス基板の背面ガラス基板と反対側の面によって前面21aが構成され、背面ガラス基板の前面ガラス基板と反対側の面によって背面21bが構成されている。
前面ガラス基板には、左右方向に延びる走査電極と維持電極とからなる表示電極対が多数形成されている。背面ガラス基板には、上下方向に延びるアドレス電極が多数形成されている。表示電極対は誘電体層で覆われており、誘電体層はMgO等で形成された保護層で覆われている。また、各アドレス電極上には、赤、青、緑のいずれかの蛍光体が塗布されている。前面ガラス基板および背面ガラス基板はそれぞれおよそ1.5mm〜3mmの厚さである。
前方から見て表示電極対とアドレス電極とが交わる位置における表示電極対とアドレス電極とに挟まれた部分を放電セルという。放電セルにはヘリウム(He)、ネオン(Ne)、キセノン(Xe)等の希ガスを含む放電ガスが封入されている。そして、表示電極対およびアドレス電極に電圧を印加して放電セルに放電を起こし、紫外線を発生させると、発生した紫外線で蛍光体が刺激されて蛍光体が発光し、これにより画像が表示される。
具体的には、まず、走査電極の全ラインに電圧を印加して全部の放電セルで放電を起こす初期化放電を行う。次に、走査電極に順次電圧を印加するとともに、電圧が印加された走査電極上で発光させたい放電セルを横切るアドレス電極にも電圧を印加する。これをアドレス放電といい、電圧が印加された走査電極とアドレス電極とが交わる位置の放電セルが発光し、該放電セルが発光セルとして選択される。その後、走査電極と維持電極との間に交流電圧を印加する維持放電を行う。維持放電により、先程選択された発光セルのみが発光し、PDP21は画像を表示する。
PDP21は、放電セルの内部で放電を発生させて画像を表示する際、PDP21自体が高温になりやすい。PDP21が高温になると、放電特性が変化して、発光すべき放電セルが発光しない、または発光すべきでない放電セルが発光する等の誤放電が発生しやすくなり、画像表示品質を低下させる問題が生じる。また、PDP21が高温になると、前面ガラス基板または背面ガラス基板の割れといった問題が生じる。従って、PDP21で発生する熱を効率よく逃がし、PDP21を低い温度、例えば70〜80℃に抑えることが重要である。
なお、PDP21の前面21aには、反射防止フィルム、着色フィルム、ネオンカットフィルム、近赤外カットフィルム、導電性フィルム等の機能性フィルム(不図示)が貼着されている。
PDP21の背面21bは、伝熱シート22によりシャーシ23の前面に接合されている。伝熱シート22は、PDP21の背面21bとシャーシ23の前面の間にほぼ全面に亘って設けられている。伝熱シート22には、シリコンゴム等、熱伝導率が比較的高く、柔軟性を有する材料が一般的に用いられる。また、伝熱シート22の両面は粘着性を有しており、これによりPDP21がシャーシ23に保持される。なお、伝熱シート22を省略し、接着剤等を用いてPDP21をシャーシ23に直接接合することも可能である。
シャーシ23は、熱伝導率および電気伝導率の高いアルミニウム、銅等の金属板で構成される。シャーシ23の大きさは、PDP21の大きさとほぼ等しく、その厚みは1.5〜4mm程度である。シャーシ23には、必要に応じて補強のための折り曲げ加工が施されたり補強リブが設けられたりする。
シャーシ23の背面には、回路基板24がシャーシ23と平行になるように取り付けられている。具体的に、回路基板24は、シャーシ23の背面に設けられたボス(不図示)に固定されていて、回路基板24とシャーシ23の背面との間に後述するヒートパイプ5が配置可能な隙間が確保されている。回路基板24は、画像表示をコントロールするための駆動回路基板(SUS基板およびSCAN基板)およびデータコントロール基板、映像信号を受信するためのチューナー基板、映像信号を処理するためのデジタル信号基板、電気回路およびデバイスに電力を供給するための電源回路基板、等々である。
シャーシ23は、PDP21および駆動回路基板等で発生した熱を吸収し、空気中や他の部材に熱を逃がす放熱部材として機能する。また、シャーシ23は、PDP21および回路基板24を支持しこれらの強度を保つ強度部材としても機能する。さらに、シャーシ23は、PDP21および駆動回路基板等の電気的なグラウンドとしても機能する。
左右方向においてシャーシ23の両側には、フィン6およびファン7が設けられている。換言すれば、フィン6およびファン7は、PDP21の厚み方向から見たときにシャーシ23の外側に配置されている。フィン6はヒートパイプ5を介してシャーシ23に取り付けられており、ファン7はブラケット8を介してシャーシ23に取り付けられている。なお、図2ではフィン6を二点鎖線で示している。
フィン6は、シャーシ23の側方に複数枚ずつ配置されており、互いに平行に左右方向に配列されている。大容量の熱の授受を行う必要があり、トータルの表面積を大きく確保するためである。なお、本実施形態では、後述するようにファン7もシャーシ23の側方に配置されているので、フィン6はファン7の存する位置で上下に分断されている。
ヒートパイプ5は、銅等からなるパイプ内に水等の熱媒体を封入した、潜熱の授受により熱移動を行うものであり、シャーシ23よりも高い熱伝導率を有する。本実施形態では、ヒートパイプ5は、シャーシ23の背面における左右方向の中央付近から右方または左方に延びるように2列で上下方向に配列されている。ヒートパイプ5の先端は、シャーシ23から右方または左方に張り出しており、フィン6を貫通している。すなわち、ヒートパイプ5は、シャーシ23とフィン6とを接続する伝熱部材を構成する。なお、本実施形態では、図3(a)に示すように、ヒートパイプ5の先端は、シャーシ23から張り出した直後にいったん前方に向かった後、再度右方または左方に向かうように折れ曲げられている。
ヒートパイプ5のシャーシ23の背面上に位置する部分は、ロウ付け、かしめ、等々で、シャーシ23に接合され、シャーシ23とヒートパイプ5の接合部における熱抵抗の極小化が図られている。一方、ヒートパイプ5の先端は、ロウ付け、かしめ、等々で、フィン6に接合され、ヒートパイプ5とフィン6の接合部における熱抵抗の極小化が図られている。
ファン7は、フィン6に沿った空気の流れを生じさせるものであり、シャーシ23の側方に複数(図例では2つ)ずつ上下に離間した状態で配置されている。ファン7は、PDP21の厚み方向と直交する方向でシャーシ23と重なるように配置されていることが好ましい。本実施形態では、ファン7は、PDP21の前面21aからシャーシ23の背面までの領域に配置されている。このような配置(ファン7とフロントカバー3との間の距離が小さい配置)でも十分な風量を確保するために、ファン7として遠心ファンが採用されている。図3(b)に示すように、ファン7を支持するブラケット8はシャーシ23の背面上から折れ曲がりながらファン7の前方に至っており、ファン7は後方からブラケット8にネジで固定されており、ブラケット8は後方からシャーシ23にネジで固定されている。
フロントカバー3は、例えば樹脂などで構成されている。フロントカバー3は、前方から見て中央部に窓31を形成する開口を有した矩形状の枠体であり、PDP21の周縁部を前面側から覆っている。なお、フロントカバー3のPDP21側の面には導電膜(不図示)が形成されており、この導電膜が前述した機能性フィルムおよび後述するバックカバー4と電気的に接続されることによりPDP21および駆動回路基板等から放射される電磁波を遮蔽するシールド構造が形成される。
バックカバー4は、金属板をプレス成形することにより形成された導電性のものであり、前方に開口する形状を有している。バックカバー4は、その周縁部がフロントカバー3の周縁部に当接した状態でシャーシ23に設けられたボス(不図示)に固定されている。バックカバー4には、図4に示すように、右端部および左端部の双方に吸気口4aが設けられているとともに、上端部に排気口4bが設けられており、バックカバー4の内部の換気が可能となっている。
具体的に、バックカバー4は、矩形板状の底壁41と、この底壁41の周縁部から前方に延びる矩形筒状の周壁42とを有している。また、底壁41の上端部は、斜め前方に向かって傾斜する傾斜部43となっている。そして、吸気口4aは、底壁41におけるファン7に対応する位置に設けられており、排気口4bは、傾斜部43に当該傾斜部43よりも一回り小さな大きさで設けられている。吸気口4aおよび排気口4bにおける個々の全体の面積に対する貫通孔の面積の割合である開口率は、通気量確保と強度確保のバランスから50%前後とするのが一般的である。なお、ファン7とバックカバー4の間には、静音設計と流路形成を目的として、ファン7の周縁に沿ってスポンジ等(不図示)が配置されている。
次に、画像表示装置1の動作について説明する。
PDP21は自発光デバイスであるため、PDP21自身が発熱体となる。PDP21の放電によって発生した熱は、PDP21の背面ガラス基板から伝熱シート22およびシャーシ23を介してヒートパイプ5に伝達される。ヒートパイプ5に伝達された熱は、ヒートパイプ5の熱拡散効果によってフィン6に伝達され、フィン6から空気中に放出される。一方、バックカバー4内では、ファン7の稼働により、空気が図2中に矢印a,bで示す流路に沿って給排気される。具体的に、ファン7は、吸気口4aから外部の低温空気を吸い込み、鉛直方向に送り出してフィン6の間に空気を流す。フィン6間を流れる低温空気は、ヒートパイプ5によってフィン6に伝達された熱をフィン6の表面から奪いながら上昇した後に、排気口4bからバックカバー4の外部に排出(排熱)される。
以上説明したように、本実施形態の画像表示装置1では、フィン6に沿った空気の流れを生じさせるファン7がPDP21の厚み方向においてシャーシ23と重ならないようにシャーシ23の外側に配置されているので、PDP21の放熱にファン7を利用しながらも装置全体の厚みを薄くすることが可能である。
(その他の実施形態)
なお、前記実施形態では、シャーシ23とフィン6とを接続する伝熱部材としてヒートパイプを採用しているが、伝熱部材としては、単一の材料からなる中実棒状のものであってもよい。この場合の伝熱部材は、シャーシ23と一体に設けることも可能である。ただし、伝熱部材は、シャーシ23よりも熱伝導率の高い材料で構成されていることが好ましい。
また、吸気口4aが設けられたバックカバー4の右端部および左端部の双方は、図5(a)に示すようにフロントカバー3側に後退していてもよい。この場合には、バックカバー4の底壁41が壁面に接するように画像表示装置1が設置されたとしても(例えば、壁掛け)、吸気口4aが塞がれることを防ぐことができる。
また、ファン7は、PDP21の厚み方向から見たときにシャーシ23の外側に配置されていればよく、必ずしもPDP21の厚み方向と直交する方向でシャーシ23と重なるように配置されている必要はない。例えば、図5(b)に示すように、ファン7をバックカバー7に取り付けて、ファン7をシャーシ23の背面よりも後方に配置してもよい。この場合には、ファン7として軸流ファンを用いることも可能であるし、ファン7の前方にフィン6を配置することも可能である。ただし、ファン7がPDP21の厚み方向と直交する方向でシャーシ23と重なるように配置されていれば、シャーシ23の厚み分の領域をファン7の設置スペースとして活用してより薄型化を図ることができる。
また、前記実施形態ではフィン6およびファン7が左右方向においてシャーシ23の両側に設けられた構造を示したが、ヒートパイプ5を鉛直方向に延びるように配置し、フィン6およびファン7を上下方向においてシャーシ23の両側または片側に設ける構造も有効である。さらには、図6に示すように、フィン6を左右方向においてシャーシ23の両側に配置するとともに、ファン7をシャーシ23の下方に配置して、図6中に矢印で示すように風を送ることも可能である。
また、吸気口4aおよび排気口4bの位置は、適宜選定可能である。例えば、吸気口4aをフロントカバー3に設けることも可能である。ただし、美観の観点からはバックカバー4に吸気口4aを設けることが好ましい。
上述した一実施形態およびその他の実施形態の説明においては、表示パネルとしてPDPを例に説明したが、本発明は、液晶ディスプレイまたはELディスプレイ等にも適用可能である。
また、上述した一実施形態およびその他の実施形態において用いた具体的な数値等は、単に一例を挙げたに過ぎず、表示パネルの特性や画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが可能である。
さらに、上述した一実施形態およびその他の実施形態は本発明の一例である。本発明は、以上の実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
以上のように、本発明は、放熱構造を採用した画像表示装置の薄型化が可能であるという効果を有し、薄型大画面の画像表示装置等に有用である。
本発明の一実施形態に係る画像表示装置の背面図である。 図1のII−II線断面図である。 (a)は図1のIIIA−IIIA線断面図、(b)は図1のIIIB−IIIB線断面図である。 バックカバーの背面図である。 (a)および(b)はその他の実施形態に係る画像表示装置の断面図である。 その他の実施形態に係る画像表示装置を示す概略構成図である。 従来の画像表示装置の断面図である。
符号の説明
1 画像表示装置(プラズマディスプレイ装置)
21 PDP(表示パネル)
21a 前面
21b 背面
23 シャーシ
3 フロントカバー
4 バックカバー
4a 吸気口
4b 排気口
41 底壁
41a 段差部
5 ヒートパイプ(伝熱部材)
6 フィン
7 ファン

Claims (8)

  1. 画像を表示する前面およびこの前面と反対側を向く背面を有する表示パネルと、
    前記表示パネルを背面側から支持するシャーシと、
    前記シャーシの側方に配置されたフィンと、
    前記シャーシと前記フィンとを接続する伝熱部材と、
    前記表示パネルの厚み方向から見たときに前記シャーシの外側に配置され、前記フィンに沿った空気の流れを生じさせるファンと、を備える画像表示装置。
  2. 前記ファンは、前記表示パネルの厚み方向と直交する方向で前記シャーシと重なるように配置されている、請求項1に記載の画像表示装置。
  3. 前記表示パネルは、長方形板状の形状を有し、
    前記フィンおよび前記ファンは、前記表示パネルの長手方向において前記シャーシの両側に設けられている、請求項1または2に記載の画像表示装置。
  4. 前記表示パネルの周縁部を前面側から覆うフロントカバーと、前記フロントカバーと共に、前記表示パネル、前記シャーシ、前記フィン、前記伝熱部材、および前記ファンを収容する収容空間を形成するバックカバーと、をさらに備え、
    前記バックカバーには、前記表示パネルの長手方向における端部の双方に吸気口が設けられているとともに、前記表示パネルの短手方向における端部の一方に排気口が設けられている、請求項3に記載の画像表示装置。
  5. 前記吸気口が設けられた前記バックカバーの端部の双方は、前記フロントカバー側に後退している、請求項4に記載の画像表示装置。
  6. 前記ファンは、遠心ファンである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  7. 前記伝熱部材は、パイプ内に熱媒体を封入した、前記シャーシよりも熱伝導率の高いヒートパイプである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像表示装置。
  8. 前記表示パネルは、プラズマディスプレイパネルである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像表示装置。
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