(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の表示セルを有する表示パネルと、前記表示パネルの背面側に固着されるシャーシ部材と、前記表示パネルとシャーシ部材とを固着するための固着性を有する熱伝導性部材とを備える平面型表示機器であって、
前記熱伝導性部材は、前記表示パネルの端辺に対して所定の角度をもって離散的に複数の帯状に付設され、前記表示パネルとシャーシ部材とを固着することにより、前記帯状に複数付設された前記熱伝導性部材間に通風流路が形成され、
前記通風流路の、前記表示パネル下端側における空気流入口の開口長が前記表示パネル下端側における空気流出口の開口長よりも大きくなるように、前記複数の熱伝導性部材の前記表示パネル端辺に対する角度をそれぞれ異ならせた
ことを特徴とする平面型表示機器。
【請求項２】
請求項１に記載の平面型表示機器において、
前記熱伝導性部材の離散的な付設によって形成される該熱伝導性部材間の間隙は、前記表示パネルの２辺端、あるいは３辺端において前記空気流入口を有し、該空気流入口により前記通風流路に通風される構成とした
ことを特徴とする平面型表示機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の平面型表示機器において、前記熱伝導性部材は、略矩形として、かつ複数に分断されて付設されている
ことを特徴とする平面型表示機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面型表示機器に係わり、自発光型の表示パネルの発熱を冷却するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自発光型の平面型表示パネルには、大きな市場を形成しているプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）があり、今後、有機エレクトロルミネッセント（ＥＬ）パネルや、ＬＥＤディスプレイパネル等の製品化が期待されている。ここで、これらの自発光型の表示パネルは、発光素子において発熱を生じる。この発熱は、発光素子の寿命や性能に影響するため冷却する必要がある。
【０００３】
ＰＤＰ機器は、この表示パネルの冷却のために、一般的に、ＰＤＰの背面側のガラス基板に熱伝導性に優れる金属製のシャーシ部材を設けている。ＰＤＰの局所的な発熱は、まず、シャーシ部材に熱伝達され、シャーシ部材上で熱拡散して、ＰＤＰの温度ムラを抑制している。さらに、シャーシ部材上で拡散された熱は、シャーシ部材の表面で通風される空気に熱伝達して、大気中に放熱することによってＰＤＰの冷却を行っている。ここで、ＰＤＰとシャーシ部材の直接的な接合状態は、接触界面において分散接触となる。よって、両部材の接合は、熱伝導効率の低下となる微細な空隙を形成する接触状態を回避するために、熱伝導性シート（熱伝導性部材）などを介在させて固着している。ただ、ＰＤＰ機器は、表示パネルのサイズを拡大している状況にあって、逆に、大面積の熱伝導性シートの固着作業が、熱伝導性シート内に気泡を生む問題となっており、熱伝導性シートの固着における作業性、コスト的な観点での改善が望まれている。
【０００４】
この問題を回避するための技術として、接着剤材料を含んだ熱伝導性部材を複数のライン状に塗布する構成の技術が特許文献１に開示されている。
【０００５】
また、ＰＤＰとシャーシ部材との結合部材として、熱伝導付与剤が充填された粘着性を有するホットメルト型接着剤を使用し、これを所定の方向に離散的に配置して、接着剤のコスト低減を図る技術が特許文献２に開示されている。
【０００６】
さらには、ＰＤＰとシャーシ部材とを密着するように延伸剥離式の接着性熱伝導テープを複数本配置し、その接着性熱伝導テープの分断部が横方向に並ぶことによる局所的な温度勾配の発生を抑制するための技術が特許文献３に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３３３９０４号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１２２４号公報
【特許文献３】特開２００６―６４８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載されている表示装置は、粘着性のある熱伝導性部材をライン状に塗布して、パネルとシャーシを熱伝導性部材に直接に接触させて固着し、熱伝導性部材に気泡の入るのを防止して、熱伝導性の向上を図っている。また、熱伝導性部材をライン状に設けることで、ディスプレイパネルと保持板の間隙において空気を対流して放熱を促進できるとしている。しかし、熱伝導性部材のライン状の塗布による間隙部において空気を対流させるには、通風路としての間隙を大きくし、通流空気量を多くする必要がある。ただ、それは、逆に熱伝導性部材における熱伝導性能、及び固着強度の劣化を招くことになるが、この二律背反における解決手段については何らの記載もされていない。
【０００９】
特許文献２に記載されている平面型表示装置は、ディスプレイパネルの冷却にあたり、ディスプレイパネルとシャーシ部材とを熱伝導付与剤の充填された粘着性を有するホットメルト型接着剤を離散的な塗布によって結合している。熱伝導性部材の離散的な塗布による熱伝導性能の低下を回避するために、塗布面積、塗布厚さ、塗布間隙の幅等の配慮がなされているが、熱伝導性部材による熱伝導特性による熱伝達であることから、間隙部分の形状が小さいほど輝度むらが少ないことになり、離散的な塗布の効果は限定的なものとならざるを得ないと言える。また、その改善については何らの対応も考慮されていない。
【００１０】
特許文献３に記載されているプラズマディスプレイ装置は、パネルの冷却に対して、パネルにシャーシ部材を密着させるための伸延剥離式の接着性熱伝導テープを複数本配設している。この隣接する接着性熱伝導テープの分断部を異なる位置に設けて、熱伝導性が異なる領域が連続して横一列に並ぶことによる局所的な温度勾配が発生することを回避しているとしているが、縦一列に熱伝導性が異なる領域が連続して形成されていることの課題については何らの言及も無い。また、分断部における空気の通流による速度境界層の形成等への配慮もなされていない。
【００１１】
上記のような従来技術には、自発光型表示パネルの冷却にあたり熱伝導部材におけるシャーシ部材への熱伝達についての配慮はあるものの、間隙部における空気への熱伝達に関しての工夫がなく、作業性の改善を図り、かつ効率的な冷却構造としての解決しなければならない課題を有している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、複数個の表示セルを有する表示パネルと、表示パネルに固着されるシャーシ部材と、前記表示パネルとシャーシ部材とを固着するための固着性を有する熱伝導性部材とを備える平面型表示機器において、熱伝導性部材が、表示パネルの端辺に対して所定の角度をもって設置され、離散的に複数の帯状に付設して表示パネルとシャーシ部材とを固着する構成としている。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成によって、平面型表示機器における表示パネルの発熱に対し、作業性がよく、低コストによる熱冷却構造を提供でき、効率の良い冷却性能を得る平面型表示機器を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明における平面型表示機器の概略構成図である。図１において、説明を分かりやすくするために構成部品の一部は透視して記載している。平面型表示機器１の筐体２の内部には、情報を表示する表示パネル３と、回路基板４を保持部材（図示せず）を介して保持するシャーシ部材５とを有している。表示パネル３は、プラズマディスプレイに代表される自発光型であり、複数の表示セルがマトリクス状に配列されている。よって、この表示パネル３は、発光表示することによって発熱する。この局所的な発熱を均一化し、かつ放熱するために熱伝導性に優れる金属材質のアルミニウム材などによって構成されるシャーシ部材５が、粘着性を有する熱伝導性部材６によって表示パネル３に固着されている。ここで、熱伝導性部材６は、表示パネル３の端辺に対し、所定の角度を持って離散的に付設されている。この熱伝導性部材６の離散的な付設によって構成される熱伝導性部材６の相互間の間隙には、図示しないファン等によって強制通風している。また、このファンは、シャーシ部材に通風してシャーシ部材から熱変換するための空気を通風するファンと共用であっても良い。
【００１６】
この構造において、シャーシ部材５は、表示パネル３における発熱を熱伝導性部材６との熱的な接続を介して熱伝達され、さらにシャーシ部材５の熱伝導特性によってシャーシ部材５上で塗り潰し矢印が示すように熱拡散して、表示パネル３の温度むらを低減している。
【００１７】
また、シャーシ部材５上において熱拡散された熱は、シャーシ部材５の表面で熱的な接続状態にあり白抜き矢印方向に通流される空気に熱変換されて、結果、表示パネル３の発熱を冷却している。一方、この熱伝導性部材６における粘着性によって、シャ−シ部材５と表示パネル３とが固着されていることから、シャーシ部材5は、表示パネル３の補強作用もなしているものである。
【００１８】
ここで、表示パネル３にシャーシ部材５を固着する熱伝導性部材６の固着性能と、熱伝導性能について詳述する。
【００１９】
図２、図３、及び図４は、本発明における熱伝導性部材の付設状態の実施例を示した概念図である。図５は、本発明の平面型表示機器における局所的な発熱状態を模式的に示した図である。
【００２０】
図２、乃至図５に示された熱伝導性部材６の付設形状や、付設数は、説明を分かりやすくするために概念的に記述しており、図示されているものに限定されるものではない。
【００２１】
本実施形態における熱伝導性部材６の表示パネル３への付設は、表示パネル３の端辺（例えば下端辺）に対して所定の角度（α）を有して付設されている。
【００２２】
尚、熱伝導性部材６は、表示パネル３に付設するとして説明するが、表示パネル３とシャーシ部材５とを固着することからシャーシ部材５に付設してもよい。
【００２３】
また、本実施形態の熱伝導性部材６は、作業性の観点において塗布型の接着部材が好ましいので、ホットメルト接着剤を一実施例にして説明するが、この材質に限られるものではない。
【００２４】
まず、熱伝導性部材６の固着性能について説明する。本実施形態の熱伝導性部材６として使用するホットメルト接着剤は、基材にゴム弾性成分となるスチレン・イソプレン・スチレンの共重合ゴムに水素添加したものを基本としている。この熱伝導性部材（固着部材）６における引張りせん断強度は、一般的な条件で付設された場合、７０℃の環境下において約１５Ｎ／ｃｍ2（１．５ｋｇ／ｃｍ2）を有することができ、例えば、４２型の平面型表示機器１における表示パネル３の背面（面積：約５０００ｃｍ2）全体に塗布すると、７．５トン程度の荷重を固着して保持できることを示すものである。一方、４２型のＰＤＰ３の重量は、約８ｋｇであるので、ＰＤＰ３を保持するための固着部材６の必要な塗布面積は、計算上では、表示パネル３の表面積の約９００分の１の面積で良いことになる。ただ、実際においては、信頼性を確保するために安全係数等を勘案して塗布面積を設定することになるが、固着強度の観点においては、離散的に塗布することが問題を有しないことを示している。よって、熱伝導性部材６の離散的な付設条件は、熱伝導性能の観点において設定されることになる。
【００２５】
次に、本実施形態の熱伝導性部材６の付設状態における熱伝導性能について説明する。本実施形態における熱伝導性部材６として使用するホットメルト接着剤の熱伝導率は約０．４３Ｗ／ｍ・Ｋである。これは、表示パネル３におけるガラス基板の熱伝導率が、約０．６４Ｗ／ｍ・Ｋであり、けっして熱伝導性能が良いものではない。しかるに、表示パネル３とシャーシ部材５との熱的な接続を図る上で、ホットメルト接着剤の熱伝導性部材６を介在させることは、前述したように表示パネル３とシャーシ部材５との接触界面における分散接触の状態に対して、接触率を増加することによって熱伝導率の向上を図るためである。よって、本来、熱伝導性部材６の熱伝達性能を向上するためには熱伝導性部材６の熱伝導率特性を上げることが好ましいと想定されるが、熱伝導性部材６は、表示パネル３の発熱をシャーシ部材５に熱伝達する上で、分散接触を低減させる作用を得るための介在物であって、熱伝導性部材６の厚さ方向での熱拡散作用をあまり要求していない。このことから、接着力を低下させてまで厚さ方向の熱伝導率を向上する意味は少ないと言える。換言すると、熱伝導性部材６は、表示パネル３からシャーシ部材５への熱伝達を考慮し、付設の厚さを極力薄くすることが好ましいと言える。
【００２６】
表示パネル３の発熱は、熱伝導性部材６を介してシャ−シ部材５に熱伝達された後、シャーシ部材５のアルミニウム材質の熱伝導率（２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）によって、シャーシ部材５上において熱拡散され、局所的な発熱状態から開放されて均一な温度分布状態となる。すなわち、シャーシ部材５における熱拡散は、シャーシ部材５の熱伝導性の大きさによって実現されている。
【００２７】
ただ、上記の熱伝達、熱伝導の状態は、表示パネル３の発熱が、熱伝導性部材６の付設部を介して熱伝達を行う場合の内容であって、熱伝導性部材６の付設されていない間隙部分においては、上記状況とは異なる熱変換状態になることが想定できる。
【００２８】
ここで、熱伝導性部材６の間隙部分における熱伝達状態について説明する。間隙部分は、表示パネル３とシャーシ部材５との間に付設された熱伝導性部材６の厚さに対応した空気層を介在することになる。空気の熱伝導率は、０．０２４１Ｗ／ｍ・Ｋと、熱伝導性部材６の約１５分の１〜２０分の１程度と非常に小さいため、間隙部分における表示パネル３からシャーシ部材５への熱伝達性能と、熱伝導性部材６の付設された部分における表示パネル３からシャーシ部材５への熱伝達性能とは、大きく異なる状態にある。
【００２９】
このことから、表示パネル３における局所的な発熱は、瞬間的において表示パネル３の温度ムラを生じることになる。この現象は、熱伝導性シートにおいて発生する気泡が熱伝達を阻害することに等しく、この問題は、容易に想定されるものである。
【００３０】
よって、熱伝導性部材６の付設は、空気層を介することになる間隙部分を極力削減することが好ましいが、しかし、これは、熱伝導性部材６の付設面積を増大させ、離散的に配置することにおける作業性とコストの観点において望まれないことである。
【００３１】
このため、間隙部分における空気層は、表示パネル３からシャーシ部材５への熱伝導性部材として作用させるのではなく、表示パネル３の熱を空気層において熱変換させ、外部に熱移送する熱移送部材として活用する方策を考えることが良いことになる。間隙部分の空気層を前者の熱伝導性部材として考える場合には、間隙部の空気層容積を極力小さくする必要があるが、後者の表示パネル３に対面する空気を表示パネル３との熱変換媒体とする場合には、所定の熱変換量を得るために、熱境界層の厚さを小さくして、接触面積を大きくすることが好ましい。すなわち、間隙部分の幅面積を大きくして、熱伝導性部材６によって形成される厚さを小さくすることになる。
【００３２】
また、空気の熱伝達率を向上するには、自然対流による空気の通流でなく、強制通風が好ましい。
【実施例１】
【００３３】
ここで、本実施例の熱伝導性部材６の付設による熱変換状態について説明する。図２において記載されている熱伝導性部材６の付設状態は、本実施形態における基本的な形態の付設を示したものであり、表示パネル３の下端辺に対して所定の角度（α）を設けて、所定の幅（Ｔ）、長さ（Ｌ）とする略矩形とし、間隙（Ｄ１）を有して分断されながら、かつ間隙（Ｄ２）を有して離散的に付設している。熱伝導性部剤６を付設長さ方向における間隙（Ｄ１）をもって複数に分断することの意味の詳細は後述するが、空気の通風路として構成するものである。
【００３４】
熱伝導性部材６は、表示パネル３の下端辺に対して所定の角度（α）で付設されているので、熱伝導性部材６の離散的な並列付設の間隙（Ｄ２）は、例えば、表示パネル３の下辺端側から左側辺端側に向けて、あるいは右側辺端側から上辺端辺側に向けて、白抜き矢印で示すように通風流路を形成することになる。すなわち、本実施例においては、従来の自然対流を期待する表示パネル３の下辺端側から上辺端側に向けて設けられた間隙における通風流路の空気の流入口が下辺端側だけの状態から、少なくとも下辺端、および側辺端の二辺に設けて拡大することができる。なお、熱伝導性部材６の付設面積は、固着力の強度の観点にから従来の側辺に平行に付設される場合と同等の面積とする必要があることから、幾何学的な形状上における所定時間あたりの通風量は、熱伝導性部材６の付設状態の相違にかかわらず同一とすることになるが、強制通風口を拡大していることによって低温空気の流入のしやすさを増強している。すなわち、通風が同一流入量であるならば、流速は小さくてよく、圧損を低減できることになり、所望の流速を容易に得られる特徴を有する。
【００３５】
さらには、図５の従来の熱伝導性部材の付設状態（A）と、本実施例の熱伝導性部材の付設状態（B）に比較して示されるように、縦、横に行列的に配置された表示セルの情報の近似性は、斜め方向で隣接する表示セルの情報よりも、縦方向や、横方向において隣接する表示セルの情報の方で大きくなる傾向にあり、例えば、局所的な発熱部の状態が図５に示されるような場合において、本実施例においては、通風路としての間隙（Ｄ２）を所定の角度（α）で設けていることによって、熱変換のための通風は、マトリックス状に配置された表示セル上を斜め方向に通流することになる。これは、発熱部における通風路長（H）を短縮し、通風上部に対する空気の温度上昇を抑制することができる。
【００３６】
また、図２に示すように、熱伝導部材６を所定の位置で、下端辺部に対して所定の角度を設けた間隙（Ｄ１）を有して分断されていることにより、発熱部を通風して温度上昇している空気が間隙（Ｄ１）によって、塗りつぶし矢印に示すように隣接する間隙の通風流路に流入することができる。よって、隣接する間隙の空気の速度境界層を容易に混合させることができ、新たな速度境界層を形成して、各流路間の熱伝達率の平均化を図ることができ、より大きな熱変換を図ることができるものである。
【００３７】
図２に示す実施例では、熱伝導性部材６を表示パネル３の長辺、および短辺に対して所定の角度（α）を設けて、互いに略平行に、かつ略等しい幅（Ｔ）で、略等間隔に複数のライン状で付設するものとして説明した。しかしながら、これは、熱伝導性部材６の付設における作業の簡素化と、説明を解かり易くするためのものであり、本発明は上記第１実施例で説明された形態で付設するものに限定されない。すなわち、熱伝導性部材６は、他の形態により付設するようにしてもよく、その形態を、以下に本発明の他の実施例として説明する。
【実施例２】
【００３８】
図３において記載されている熱伝導性部材６の付設状態の実施例は、熱伝導性部材６の所定の角度（α）が複数の異なる角度（α１、α２、α３・・・・）を有している。この構造は、空気の流入口の開口長（Ｅ１）を流出口の開口長（Ｅ２）より大きくすることにある。
一般的には、空気通流において、表示パネル３から熱伝達された空気は、上端側に向けて流出されるが、上端側に通流されていくほど温度上昇して熱伝達の飽和状態に近づき熱伝達効率を低下する。
よって、上端側において、熱伝達性能を確保するためには、上端側の通風流出口における空気の流速を高める必要がある。
【００３９】
すなわち、表示パネル３の下端側（Ｅ１側）においては、空気の飽和状態に対して余裕があり、熱変換容量が大きいことから遅い流速によって空気への熱交換を図り、表示パネル３の上端側（Ｅ２側）においては、空気の熱伝達が飽和状態に近くなってくるため熱変換容量が小さく、かつ通風空気が体積膨張するために空気の早い流速によって熱変換効率を図るために、流入口の開口長（Ｅ１）を流出口の開口長（E２）より大きくすることによって、表示パネル３の局所的な発熱から効率の良い熱伝達を行うことができる。図３において、熱伝導性部材６は、分断していないが、分断されることによりより熱変換効率を向上できることは、上述したとおりである。
【００４０】
また、流入口の開口長（Ｅ１）を流出口の開口長（Ｅ２）よりも大きく（E１＞E２）した間隙を構成するために、熱伝導性部材の幅（下端側：Ｔ１、上端側：Ｔ２、）が一定でなく、熱伝導性部材の長手方向に沿って漸次増減（T１＜T２）するように、熱伝導性部材６を付設してもよい。
【実施例３】
【００４１】
図４に記載されている熱伝導部材６の付設状態は、表示パネル３の長端辺側に対する所定の角度（α）を大きく異ならして（α１、α２、・・・・）付設することによって、空気の流入口を両側端辺と下端辺との三辺として構成したものである。
【００４２】
この構成によって、より大きな空気流量を確保して、より高い熱変換性能を得ることができる。図４においても、図３同様に、熱伝導性部材６を分断して付設しても良い。
【００４３】
以上のような実施例において、熱伝導性部材６の付設を表示パネル３の端辺に対して所定の角度をもって離散的に付設することによって、また、空気の流入口端を空気の流出口端より大きくすることによって、さらには、流路を分断した間隙を設けることによって、熱伝導部材６により形成された間隙への強制通風による熱変換効率を向上させることが可能となり、抵コストで、作業性の良い冷却構造を有する平面型表示機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明における平面型表示機器の概略構成図である。
【図２】本発明における熱伝導性部材の付設状態の実施例を示した概念図である。
【図３】本発明における熱伝導性部材の付設状態の実施例を示した概念図である。
【図４】本発明における熱伝導性部材の付設状態の実施例を示した概念図である。
【図５】本発明の平面型表示機器における局所的な発熱状態を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…平面型表示機器、  ２…筐体、  ３…表示パネル、  ４…回路基板
５…シャーシ部材、    ６…熱伝導性部材、  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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