JP5056390B2 - ディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル等の薄型の表示デバイスを用いたディスプレイ装置に関する。

近年、テレビ映像等を表示するディスプレイ装置の薄型化が進み、従来のブラウン管に代わって薄型の表示デバイスを用いたディスプレイ装置が主流となっている。以下、表示デバイスとしてプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）を例に説明する。

このようなディスプレイ装置では、シャーシの一方の面にパネルが取り付けられ、他方の面に各種の回路基板や部品が取り付けられている。特にパネルを駆動するためのドライバＩＣ等の半導体素子も取り付けられているが、これらのドライバＩＣは発熱するため、放熱板にドライバＩＣが取り付けられ、この放熱板がシャーシに取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。

次に図６、図７を用いて、従来のディスプレイ装置の構造について説明する。図６は、従来のディスプレイ装置１００の内部構成を示す概略断面図およびドライバＩＣ付近の拡大図、図７は、従来のディスプレイ装置１００のバックカバー７を外した状態の背面図である。

フロントカバー８とバックカバー７とに囲まれたディスプレイ装置１００の内部には、パネル２と、シャーシ６と、電源回路基板４やパネル駆動回路基板５等の回路基板と、ドライバＩＣ９が取り付けられた放熱板１３と、電子部材であるチューナーブロック１２とが納められている。シャーシ６の一方の面にパネル２が取り付けられ、他方の面には電源回路基板４やパネル駆動回路基板５等の回路基板およびドライバＩＣ９が取り付けられた放熱板１３等が取り付けられている。ドライバＩＣ９は、パネル２の下辺に沿って横１列に複数個並べて配置され、放熱板１３に設けられたボス１４を利用して放熱板１３に取り付けられている。放熱板１３はシャーシ６に設けられたボス１５を利用してシャーシ６に取り付けられている。さらに、放熱板１３に取り付けられた複数個のドライバＩＣ９のうちの一部分を覆うように、チューナーブロック１２がシャーシ６に取り付けられている。

ディスプレイ装置１００の後面全体を覆うように設けられたバックカバー７の上部には冷却用のファン１１が設置され、バックカバー７の下部には通風孔１０が設けられている。そして通風孔１０から外気を吸い込み、上部のファン１１からディスプレイ装置１００内の熱い空気を排出し、ディスプレイ装置１００全体を冷却する。

このように構成されたディスプレイ装置１００では、パネル２自体が放電により発熱することに加えて、消費電力の大きいドライバＩＣ９が大量の熱を放出するためにパネル２の温度が上昇する。しかし、パネル２が高温になるとパネルの放電特性が変化して、発光すべき画素が発光しない、または発光すべきでない画素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恐れがあった。

この問題を解決するために、例えば特許文献１には、図６に示したように、パネル２とシャーシ６との間に熱伝導性の高い樹脂からなる熱伝導シート３を挟むことにより、パネル２の熱をシャーシ６に効果的に逃がすとともに、温度分布を均一にする構成が開示されている。
特開２００４−３０９５４６号公報

しかしながら、近年は、パネルの大画面化、高精細度化が進み、ドライバＩＣを含むこれらの駆動回路の電力もますます増える傾向にある。さらに、従来はパネルの上半分と下半分を駆動するドライバＩＣをそれぞれ独立に設けていたが、近年、コストダウンのために、これらのドライバＩＣを共用化して今までの半分の個数のドライバＩＣで画像表示を行っている。そのため１個あたりのドライバＩＣの動作時間の増加と負荷容量の増加に伴い、発熱量が従来の４倍程度に増加している。そしてドライバＩＣから発生した熱の６〜８割がボスを通じてシャーシに伝わり、さらに、シャーシから熱伝導シートを通してパネルへと伝わる。このとき、シャーシや熱伝導シートは非常に薄い（例えば、１ｍｍ〜４ｍｍ）ため、ボスを通じて伝わった熱は、パネルの温度を局所的に上昇させ、パネルに不均一な温度分布を生じさせることになる。

また、バックカバーの上部に取り付けられたファンによって、下側の通風孔から空気を吸い込むとともに温度の高い空気を排出し、ディスプレイ装置内部を冷却する構造となっている。しかしながら、チューナーブロックとパネルに挟まれた部分では通気性が悪くなり、ドライバＩＣからの熱が滞留し、ドライバＩＣが設置されている付近のパネルの温度が局所的に高くなるといった問題が起こっている。

上述したように、パネルが高温になると画像表示品質が低下する恐れがあり、加えてパネルに不均一な温度分布を生じるとパネルを破損する恐れもあった。

本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、比較的簡単な構造で、ドライバＩＣの熱をシャーシに逃がしながら、温度の不均一を抑えつつパネルの温度を低く保ったディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のディスプレイ装置は、表示デバイスと、表示デバイスを駆動する複数個のドライバＩＣと、複数のドライバＩＣが取り付けられた放熱板と、表示デバイスが一方の面に取り付けられるとともに他方の面に放熱板が取り付けられたシャーシと、複数個のドライバＩＣのうちの一部分のドライバＩＣを覆うようにシャーシに取り付けられた電子部材とを備え、放熱板は複数の取り付け箇所でシャーシに取り付けられるとともに、電子部材とシャーシとが対向する部分の取り付け箇所の配置密度が、電子部材とシャーシとが対向しない部分の取り付け箇所の配置密度より低いことを特徴とする。

また本発明のディスプレイ装置の放熱板は、電子部材とシャーシとが対向する部分には取り付け箇所を設けることなく、電子部材とシャーシとが対向しない部分に取り付け箇所を設けた構成であってもよい。

また本発明のディスプレイ装置の電子部材は、表示デバイスにテレビ映像を表示するためのチューナーブロックであってもよい。

本発明によれば、比較的簡単な構造で、ドライバＩＣの熱をシャーシに逃がしながら、温度の不均一を抑えつつパネルの温度を低く保ったディスプレイ装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置の断面を示す概略図およびドライバＩＣ付近の拡大図である。なお、従来と同様の部分については、図６、図７中と同一符号を付し、その説明を省略する。

ディスプレイ装置１は、パネル２と、熱伝導シート３と、シャーシ６と、電源回路基板４やパネル駆動回路基板５等の回路基板と、ドライバＩＣ９が取り付けられた放熱板１３と、電子部材であるチューナーブロック１２とがフロントカバー８とバックカバー７とに囲まれた空間に納められている。

パネル２は、水平方向に長い形状の表示電極対が多数形成された前面ガラス基板と、垂直に長い形状のデータ電極が形成されるとともに赤・青・緑の蛍光体が塗布された背面ガラス基板とを貼り合わせ、これら電極の交点のそれぞれに放電セルを形成して構成されている。一枚のガラス基板はおよそ１．５ｍｍ〜３ｍｍの厚さである。そして表示電極対およびデータ電極に電圧を印加して放電を起こし、発生した紫外線で蛍光体を刺激して発光させ画像を表示させる。

このように、パネル２の内部で放電を発生させて画像を表示するため、パネル２自体が高温になりやすい。実際、ディスプレイ装置１全体の消費電力は３００Ｗ〜５００Ｗであるのに対し、パネル２の消費電力が２００Ｗ〜３００Ｗ程度と全体の約半分以上を占めている。従って、パネル２で発生する熱を効率よく逃がし、パネル２を低い温度、例えば７０℃〜８０℃に抑えることが重要である。

パネル２は、熱伝導性の高い樹脂からなる熱伝導シート３を介してシャーシ６に取り付けられている。この熱伝導シート３はパネル２と同様の形状であり、厚みは１ｍｍ〜４ｍｍ程度である。熱伝導シート３を介することによって主にガラス基板で構成されたパネル２と金属板で構成されたシャーシ６とを密着させ、パネル２から発生する熱をシャーシ６へと効率よく逃がしている。さらに、パネル２とシャーシ６にある反りを吸収するとともに、外部からの衝撃を緩和する。そのために熱伝導シート３の材料としては、柔軟性と熱伝導性を兼ね備えたシリコン等が用いられる。

シャーシ６は、大きさがパネル２とほぼ等しく、熱伝導率の高いアルミニウム等を用いた厚みが１．５ｍｍ〜４ｍｍ程度の金属板で構成されている。また必要に応じて補強のための折り曲げ加工あるいは補強リブが設けられている。シャーシ６の一方の面には熱伝導シート３を介してパネル２が取り付けられ、他方の面には、各回路基板へ電源を供給するための電源回路基板４や画像信号に基づきパネル２の各電極を駆動する駆動回路等のパネル駆動回路基板５がパネル２と平行になるように取り付けられている。

また、放熱板１３はシャーシ６に設けられたボス１５を利用して、パネル２の下辺に対応する位置でシャーシ６に取り付けられている。複数のドライバＩＣ９は、放熱板１３に設けられたボス１４を利用して、パネル２の下辺に沿って横１列に並べて放熱板１３に取り付けられている。さらに、放熱板１３に取り付けられた複数個のドライバＩＣ９のうちの一部分を覆うように、チューナーブロック１２がシャーシ６に取り付けられている。

図２は、本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置のバックカバー７の構造と空気の流れを示す模式図である。バックカバー７は、厚さ０．５ｍｍ〜２ｍｍの鉄板等から構成されている。ディスプレイ装置１の後面全体を覆うように設けられたバックカバー７の上部には冷却用のファン１１が設置され、バックカバー７の下部には通風孔１０が設けられている。

通風孔１０は直径３ｍｍ〜５ｍｍの円形の孔であり、バックカバー７の下側の左右方向ほぼ全域にわたって中心間隔６ｍｍ〜８ｍｍピッチで並んでいる。また、通風孔１０が形成されている部分全体に対する開口の合計面積の割合として表される開口率としては、３０％〜６０％程度となっている。ファン１１は、バックカバー７の上部に複数設けられ、ファン１１の吐き出し口にはバックカバー下側に設けられた通風孔１０と同様の通風孔が設けられている。そして図２に矢印で示したように、通風孔１０から外気を吸い込み、バックカバー７とシャーシ６との間の空間を通過させて、上部のファン１１からディスプレイ装置１内部の熱い空気を排出し、ディスプレイ装置１全体を冷却する。なおファン１１はシャーシ６に取り付けられた構造であってもよい。

本実施の形態におけるディスプレイ装置１が従来のディスプレイ装置と異なる点は、放熱板１３とシャーシ６との取り付け構造である。

図３は、本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置の放熱板１３とシャーシ６との取り付け構造を示す概略図である。本実施の形態においては、ドライバＩＣ９のそれぞれは２つのボス１４を利用して放熱板１３に取り付けられている。そして放熱板１３はシャーシ６に設けられたボス１５によってシャーシ６に取り付けられている。その取り付け箇所は、背面から見て、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分では２箇所であり、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向していない部分では６箇所である。図３に示すように、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分にはほぼ３個分のドライバＩＣが取り付けられているので、この部分での取り付け箇所の密度、すなわちドライバＩＣ１個あたりの取り付け箇所の数は２／３である。一方チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向していない部分にはほぼ５個分のドライバＩＣが取り付けられているので、この部分での取り付け箇所の密度、すなわちドライバＩＣ１個あたりの取り付け箇所の数は６／５である。このように放熱板１３は、シャーシ６に設けられたボス１５によって複数の取り付け箇所でシャーシ６に取り付けられており、電子部材であるチューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分の取り付け箇所の配置密度が２／３であり、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向しない部分の取り付け箇所の配置密度６／５より低い。

次に本実施の形態における作用効果について説明する。図１に示したように、チューナーブロック１２は、放熱板１３に取り付けられた複数個のドライバＩＣ９のうちの一部分を覆うように取り付けられている。そのため、チューナーブロック１２とバックカバー７の間には空気が通るが、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する放熱板１３の部分およびそこに取り付けられているドライバＩＣの周囲の通気性が悪くなる。一方ドライバＩＣ９は１個あたり５Ｗ〜１５Ｗの大電力を消費する。そのためチューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分に取り付けられているドライバＩＣの温度は、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向しない部分に取り付けられているドライバＩＣの温度より高くなる。

仮にそれぞれのドライバＩＣの温度に応じた熱量がパネル２に伝達したと仮定すると、チューナーブロック１２の取り付けられた部分に対応するパネル２の領域が局所的に高くなる。

しかしながら本実施の形態においては、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分の放熱板１３の取り付け箇所の配置密度が、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向しない部分の放熱板１３の取り付け箇所の配置密度より低い。そのため、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分の放熱板１３の熱はシャーシ６に伝達しにくく、この熱はチューナーブロック１２とシャーシ６とが対向しない放熱板１３の部分に伝導する。その結果、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向しない放熱板１３の部分の温度は上昇するものの、チューナーブロック１２の取り付けられた部分に対応するパネル２の領域の温度は低下し、パネル２の温度が均一化され、パネル全体の温度も低く保つことができる。

放熱板１３を取り付けるボス１５の材質として、例えばアルミニウムを用いることができるが、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する放熱板１３の部分を取り付けるボス１５の材質として、例えば樹脂等の熱伝導率の低い材料に変更するとさらに効果が大きくなる。

なお、本実施の形態においては、放熱板１３はシャーシ６に設けられたボス１５によってシャーシ６に取り付けられており、その取り付け箇所は、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分では２箇所であり、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向していない部分では６箇所である。しかしこれらの取り付け箇所はディスプレイ装置の仕様等により設定することが望ましい。図４は、本発明の他の実施の形態におけるディスプレイ装置の放熱板１３とシャーシ６との取り付け構造を示す概略図である。図４に示す実施の形態においては、放熱板１３はシャーシ６への取り付け箇所は、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向していない部分では６箇所であり、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分では０箇所である。このような構成は、チューナーブロック１２と対向する放熱板１３の周囲の通気性がさらに悪く、チューナーブロック１２とシャーシ６とが対向する部分のドライバＩＣの温度とチューナーブロック１２とシャーシ６とが対向しない部分のドライバＩＣの温度との差がさらに大きい場合に有効である。

また、本実施の形態においては、図３に示したように、放熱板１３はシャーシ６とドライバＩＣ９との間に配置されていた。しかし必ずしもこの位置に放熱板を配置しなくてもよい。図５は、本発明のさらに他の実施の形態におけるディスプレイ装置の断面を示す概略図およびドライバＩＣ付近の拡大図である。ドライバＩＣ９のそれぞれは、２つのボス１４を利用して放熱板１３に取り付けられており、放熱板１３はシャーシ６に設けられたボス１５によってシャーシ６に取り付けられている。しかし図５に示した実施の形態においては、シャーシ６、放熱板１３、ドライバＩＣ９の順に配置されているのではなく、シャーシ６、ドライバＩＣ９、放熱板１３の順に配置されている。この順に配置しても同様の効果を得ることができる。

さらに、上記の各実施の形態の説明においては、全ての場合にファン１１を利用して、パネル２の温度を低減するディスプレイ装置１について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、外気の自然対流のみを用いて、冷却させる場合にも適用できる。

また、上記の各実施の形態の説明においては、ドライバＩＣが下側１列に配置された場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上側１列に配置した場合にも適用できる。

また、上記の各実施の形態の説明においては、表示デバイスとしてパネルを例に説明したが、液晶ディスプレイやＥＬディスプレイ等にも適用できる。

また、上記の各実施の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、パネルの特性やディスプレイ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望ましい。

本発明は、比較的簡単な構造で、ドライバＩＣの熱をシャーシに逃がしながら、温度の不均一を抑えつつパネルの温度を低く保つことができるので、プラズマディスプレイ装置等のディスプレイ装置として有用である。

本発明の実施の形態におけるディスプレイ装置の断面を示す概略図およびドライバＩＣ付近の拡大図 同ディスプレイ装置のバックカバーの構造と空気の流れを示す模式図 同ディスプレイ装置の放熱板とシャーシとの取り付け構造を示す概略図 本発明の他の実施の形態におけるディスプレイ装置の放熱板とシャーシとの取り付け構造を示す概略図 本発明のさらに他の実施の形態におけるディスプレイ装置の断面を示す概略図およびドライバＩＣ付近の拡大図 従来のディスプレイ装置の内部構成を示す概略断面図およびドライバＩＣ付近の拡大図 従来のディスプレイ装置のバックカバーを外した状態の背面図

符号の説明

１ ディスプレイ装置
２ パネル
３ 熱伝導シート
４ 電源回路基板
５ パネル駆動回路基板
６ シャーシ
７ バックカバー
８ フロントカバー
９ ドライバＩＣ
１０ 通風孔
１１ ファン
１２ チューナーブロック（電子部材）
１３ 放熱板
１４ （ドライバＩＣを取り付ける）ボス
１５ （放熱板を取り付ける）ボス

Claims (3)

1. 表示デバイスと、前記表示デバイスを駆動する複数個のドライバＩＣと、前記複数のドライバＩＣが取り付けられた放熱板と、前記表示デバイスが一方の面に取り付けられるとともに他方の面に前記放熱板が取り付けられたシャーシと、前記複数個のドライバＩＣのうちの一部分のドライバＩＣを覆うように前記シャーシに取り付けられた電子部材とを備え、
   前記放熱板は複数の取り付け箇所で前記シャーシに取り付けられるとともに、前記電子部材と前記シャーシとが対向する部分の取り付け箇所の配置密度が、前記電子部材と前記シャーシとが対向しない部分の取り付け箇所の配置密度より低いことを特徴とするディスプレイ装置。
2. 前記放熱板は、前記電子部材と前記シャーシとが対向する部分には取り付け箇所を設けることなく、前記電子部材と前記シャーシとが対向しない部分に取り付け箇所を設けたことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
3. 前記電子部材は、前記表示デバイスにテレビ映像を表示するためのチューナーブロックであることを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ装置。

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