JP7555256B2

JP7555256B2 - 電子機器、および、表示装置

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Publication number: JP7555256B2
Application number: JP2020204878A
Authority: JP
Inventors: 考志池田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2024-09-24
Anticipated expiration: 2040-12-10
Also published as: JP2022092205A

Description

本発明は、電子機器、および、表示装置に関する。

電子機器において、基板等の放熱を行うための放熱板が知られている。例えば、特許文献１には、半導体装置において、上部放熱板１０７と、単層配線基板１０３と、シャーシ５０１とが接続用部材１１１により接続される構成が開示されている。

特開２００８－２０３３７６号公報

従来技術では、基板に対して設けられる放熱板の寸法や形状は、基板の寸法や形状に合わせて決定される。一方、メーカ、機種等によって基板のサイズが異なる。そのため、基板が変わると、放熱板の再設計が必要になるという問題がある。

本発明の一態様は、様々な種類の基板に対する放熱板を共通化することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、筐体と、上記筐体に支持される放熱板と、上記放熱板に支持され、かつ、上記筐体から離間して配置される基板と、を備える。

本発明の一態様によれば、様々な種類の基板に対する放熱板を共通化することができる。

本発明の実施形態１に係る電子機器の構成を示す断面図および放熱板の上面図である。本発明の実施形態１に係る放熱板および基板の外観を示す上面図である。本発明の実施形態２に係る電子機器の構成を示す断面図である。本発明の実施形態３に係る電子機器の構成を示す断面図である。本発明の実施形態４に係る電子機器の構成を示す断面図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明の実施形態１について、詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る電子機器１の構成を示す断面図および放熱板３の上面図である。

図１上図に示すように、電子機器１は、ＢＬ（Back Light）シャーシ（筐体）２、放熱板３、基板４、ＴＣＯＮＩＣ（Timing CONtroller IC）５、および、放熱シート６を備えている。電子機器１は、例えば、テレビジョン受像機のディスプレイ（表示装置）１００の一部である。すなわち、ディスプレイ１００は、電子機器１を備えている。

ＢＬシャーシ２は、液晶テレビ用のバックライトを保持するシャーシである。ＢＬシャーシ２は、例えば、鉄製であり、放熱板３を支持する。なお、ＢＬシャーシ２に限定されず、他の筐体であってもよい。例えば、表示装置がバックライトを用いない自発光型デバイスである場合、ＢＬシャーシ２に代わる筐体の例としては、ディスプレイ部を保持するための構造フレームであってもよいし、放熱板３を支持するために用意された樹脂製の構造物であってもよい。

放熱板３は、基板４およびＴＣＯＮＩＣ５の放熱のために設置される金属板部材である。放熱板３は、例えば、アルミニウム製、銅製、鉄製等であり、ＢＬシャーシ２に支持される。基板４は、例えば、ＰＣＢ（Printed Circuit Board）基板である。基板４は、放熱板３に支持され、かつ、筐体２から離間して配置される。

ＴＣＯＮＩＣ５は、液晶のタイミングコントローラのＩＣであり、基板４上に設置される。ＴＣＯＮＩＣ５は、主な熱源である。放熱シート６は、基板４の放熱のためのシートであり、ＴＣＯＮＩＣ５と、放熱板３との間に介設される。

これにより、様々な種類の基板４に対する放熱板３を共通化することができる。従って、放熱板３の金型を共通化することができる。

次に、電子機器１において、放熱板３は、複数の挿通孔３１を有する。基板４は、複数の挿通孔３１のうちの一部の挿通孔３１に対応する挿通孔４１を有する。電子機器１は、放熱板３の挿通孔３１と、挿通孔３１に対応する基板４の挿通孔４１とに嵌合する挿通部材７をさらに備える。挿通部材７は、例えば、ビス、リベット、樹脂等である。

図１上図に示すように、放熱板３は、４個の挿通孔３１を有する。基板４は、４個の挿通孔３１のうち、内側にある２個の挿通孔３１ａに対応する挿通孔４１を有する。

これにより、基板４は、放熱板３に固定することができる。

そして、電子機器１において、ＢＬシャーシ２は、当該ＢＬシャーシ２の表面に突設されたボス部Ｂを有する。ボス部Ｂは、ネジ穴、ピンを嵌め込む穴等を有する凸形状の部材である。放熱板３は、挿通孔３１を有する。電子機器１は、ボス部Ｂと、挿通孔３１とに嵌合する挿通部材８をさらに備える。

図１上図では、挿通部材８は、外側に配置されたボス部Ｂ１と、放熱板３の挿通孔３１ｂとに嵌合する。一方、図１中図では、ボス部Ｂ１よりも内側に配置されたボス部Ｂ２と、放熱板３の挿通孔３１ｃとに嵌合する。このように、放熱板３の範囲内であれば、ボス部Ｂは、ＢＬシャーシ２上の任意の位置に配置可能である。

ＢＬシャーシ２にボス部Ｂを設けることにより、放熱板３に支持される基板４と、ＢＬシャーシ２との間隔を確保することができる。そして、ボスＢの位置は制限されず、かつ、挿通孔３１は放熱板３のどの位置にも穿設可能なので、ＢＬシャーシ２上におけるボスＢの位置に合わせて、放熱板３を配置することができる。従って、放熱板３と、基板４とが固定される位置は任意に設定可能である。これにより、ＢＬシャーシ２上におけるボスＢの位置については、共通化することができる。

図１下図は、放熱板３の一例を示す上面図である。図１下図に示すように、放熱板３は、縦方向、および、横方向に複数の挿通孔３１を有する。

図２は、本実施形態に係る放熱板３および基板４の外観を示す上面図である。図２中図に示すように、放熱板３は、基板４ａよりも大きく、すなわち、縦方向および横方向の両方に関して基板４ａよりも長く、基板４ａ全体を覆っている。一方、図２下図に示すように、放熱板３は、縦方向に関しては基板４ｂよりも短いが、横方向に関しては基板４ｂよりも長い。従って、放熱板３は、基板４ｂ全体を覆ってはいないが、基板４ｂの大部分を覆っている。放熱板３は、基板４を略カバーしていればよい。

また、放熱板３を共通化しようとする複数の基板４の、それぞれに設けられた挿通孔４１に合わせて、予め複数の挿通孔３１を放熱板３に設けることにより、１個の放熱板３を用いて複数の基板４の何れでも固定することができる。

なお、図１では、電子機器１において、基板４がＢＬシャーシ２と、放熱板３との間に配置される構成を示したが、基板４が放熱板３の、ＢＬシャーシ２とは反対側（図１では、放熱板３の上側）に配置される構成であってもよい。

（実施形態１の効果）
放熱板３の挿通孔３１と、基板４の挿通孔４１とに挿通部材７が挿通することにより、基板４が放熱板３に固定される。さらに、放熱板３の別の挿通孔３１と、ＢＬシャーシ２とに挿通部材８が挿通することにより、放熱板３がＢＬシャーシ２に固定される。

これにより、基板４および挿通部材７がＢＬシャーシ２に直接接することがないので、基板４および挿通部材７がＢＬシャーシ２に接することで起こる摩擦が生じなくなる。従って、基板４および挿通部材７と、ＢＬシャーシ２との摩擦による、ＢＬシャーシ２の品位の低下が生じない。

さらに、放熱板３は、複数の挿通孔３１を有するので、様々な大きさの基板４に対して共通化することができる。従って、放熱板３の金型を共通化することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図３は、本実施形態に係る電子機器１の構成を示す断面図である。図３に示すように、電子機器１において、放熱板３と、基板４との間に、挿通部材７が貫通するスペーサＳが介設される。

挿通部材７の回りにスペーサＳが設けられることにより、放熱板３と、基板４とが離間するので、それらの間にＴＣＯＮＩＣ５および放熱シート６を設置する間隔が保持される。

放熱板３の挿通孔３１については、複数の基板４に対応するように、予め複数の挿通孔３１を切っておき、放熱板３を共通化してもよい。また、基板４に合わせて、その都度、挿通孔３１のねじ切り加工をしてもよい。

（実施形態２の効果）
上記によれば、放熱板３と、基板４との間にスペーサＳを設けることにより、放熱板３と、基板４との接触位置が限定的になり、放熱板３と、基板４との間の距離が良好に保たれる。これにより、放熱板３と、基板４とが擦れる部位を限定することができる。さらに、放熱板３と、基板４とが接触して起こる電圧の低下が生じない。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１、２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図４は、本実施形態に係る電子機器１の構成を示す断面図である。図４に示すように、放熱板３は、複数の連結部Ｒを有する。詳細には、連結部Ｒは、放熱板３の下面から下方向に突出しており、挿通部材７ａが嵌合する形状を有する。連結部Ｒは、放熱板３のうち、基板４の挿通孔４１と重畳する位置に設けられる。

連結部Ｒは、例えば、絞りであり、金槌または木槌と、当て金等とを用いて金属の板を叩いて圧縮させ、絞り込み凹状に加工（絞り加工）し、ネジ穴、ピンを嵌め込む穴等を有する形状にしたものである。

基板４は、複数の連結部Ｒのうちの一部の連結部Ｒに対応する挿通孔４１を有する。電子機器１は、連結部Ｒと、連結部Ｒに対応する挿通孔４１とに嵌合する挿通部材７ａをさらに備える。

放熱板３に対し、都度絞り加工を施すことにより、放熱板３と、基板４との間にＴＣＯＮＩＣ５および放熱シート６を設置する間隔が保持される。連結部Ｒの個数だけ、電子機器１の部品点数を減らすことができる。ただし、基板４に合わせて、その都度絞り加工を実施する必要がある。

（実施形態３の効果）
放熱板３の形状により、基板４との接触位置を限定し、基板４との間隔を保つことができるため、実施形態１に比べて部品点数を削減することができる。また、連結部Ｒは、放熱板３内に複数設けてもよく、これにより、挿通孔４１の位置が異なる基板４も固定可能であるため、放熱板３を共通化することができる。従って、放熱板３の金型を共通化することができる。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１～３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図５は、本実施形態に係る電子機器１の構成を示す断面図である。電子機器１は、放熱板３の表面に覆設された導電性シートＣをさらに備える。そして、電子機器１において、ＢＬシャーシ２と、基板４のグランドＧとが、導電性シートＣを介して電気的に接続されている。図５に示すように、導電性シートＣは、ＢＬシャーシ２と放熱板３との接触位置から、放熱板３と基板４との接触位置までを覆う。なお、導電性シートＣの代わりに、導電性テープ、導電性樹脂、金属板材等を用いてもよい。

図５では、ＢＬシャーシ２と、導電性シートＣとは、ボスＢを介して接続されているが、直接接続されていてもよい。また、図５では、導電性シートＣと、基板のグランドＧとが直接接続されているが、他の導電性部材を介して接続されていてもよい。

（実施形態４の効果）
基板４は、ＢＬシャーシ２から離間しており、ＢＬシャーシ２に直接接続していない。そして、例えば、放熱板３がアルミニウム製であると、導電率が悪いので、基板４の接地安定性が悪化する可能性がある。そこで、基板４が放熱板３に接触する部分と、ＢＬシャーシ２が放熱板３に接触する部分との間に導電性シートＣを貼り付けることによって、基板４の接地安定性を確保することができる。

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、電子機器１において、１個の放熱板３に１個の基板４が支持される構成を示したが、１個の放熱板３に複数の基板４が支持される構成であってもよい。

電子機器１の製造工程においては、基板４を放熱板３に付設した後で、当該放熱板３をＢＬシャーシ２に付設する。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電子機器は、筐体と、上記筐体に支持される放熱板と、上記放熱板に支持され、かつ、上記筐体から離間して配置される基板と、を備える。

上記の構成によれば、様々な種類の基板に対する放熱板を共通化することができる。従って、放熱板の金型を共通化することができる。

本発明の態様２に係る電子機器は、上記態様１において、上記放熱板が、複数の挿通孔を有し、上記基板が、前記複数の挿通孔のうちの一部の挿通孔に対応する挿通孔を有し、上記放熱板の挿通孔と、対応する上記基板の挿通孔とに嵌合する挿通部材をさらに備えることとしてもよい。

上記の構成によれば、放熱板は、複数の挿通孔を有するので、様々な大きさの基板に対して共通化することができる。従って、放熱板の金型を共通化することができる。

本発明の態様３に係る電子機器は、上記態様１において、上記放熱板が、複数の連結部を有し、上記基板が、前記複数の連結部のうちの一部の連結部に対応する挿通孔を有し、上記連結部と、対応する上記挿通孔とに嵌合する挿通部材をさらに備えることとしてもよい。

上記の構成によれば、放熱板は、複数の連結部を有するので、様々な大きさの基板に対して共通化することができる。

本発明の態様４に係る電子機器は、上記態様１から３において、上記放熱板の表面に覆設された導電性シートをさらに備え、上記筐体と、上記基板のグランドとが、上記導電性シートを介して電気的に接続されていることとしてもよい。

上記の構成によれば、基板のグランドが筐体に電気的に接続されるので、基板の接地安定性を確保することができる。

本発明の態様５に係る電子機器は、上記態様１から４において、上記筐体は、当該筐体の表面に突設されたボス部を有し、上記放熱板は、挿通孔を有し、上記ボス部と、上記挿通孔とに嵌合する挿通部材をさらに備えることとしてもよい。

上記の構成によれば、筐体がボス部を有することにより、放熱板に支持される基板と、筐体との間隔を確保することができる。

本発明の態様６に係る電子機器は、上記態様２において、上記放熱板と、上記基板との間に、上記挿通部材が貫通するスペーサが介設されることとしてもよい。

上記の構成によれば、放熱板と、基板との間の距離が良好に保たれるので、放熱板と、基板とが擦れる部位を限定することができる。

本発明の態様７に係る表示装置は、上記態様１から６における電子機器を備える。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１電子機器
２ＢＬシャーシ（筐体）
３放熱板
４、４ａ、４ｂ基板
５ＴＣＯＮＩＣ
６放熱シート
７、７ａ、８挿通部材
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、４１挿通孔
１００ディスプレイ
Ｃ導電性シート
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２ボス部
Ｇグランド
Ｒ連結部
Ｓスペーサ

Claims

筐体と、
上記筐体に支持され、かつ、上記筐体から離間して配置される放熱板と、
上記放熱板に支持され、かつ、上記放熱板と上記筐体との間に上記筐体から離間して配置される基板と、
を備え、
上記放熱板と上記筐体との結合部は、上記放熱板と上記基板との結合部と異なる位置に設けられており、
上記放熱板の上記筐体側の表面に、上記放熱板と上記筐体との結合部から上記放熱板と上記基板との結合部まで覆設された導電性シートをさらに備え、
上記筐体と、上記基板のグランドとが、上記導電性シートを介して電気的に接続されていることを特徴とする電子機器。
上記放熱板は、複数の挿通孔を有し、
上記基板は、前記複数の挿通孔のうちの一部の挿通孔に対応する挿通孔を有し、
上記放熱板の挿通孔と、対応する上記基板の挿通孔とに嵌合する挿通部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
上記放熱板は、複数の連結部を有し、
上記基板は、前記複数の連結部のうちの一部の連結部に対応する挿通孔を有し、
上記連結部と、対応する上記挿通孔とに嵌合する挿通部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
上記筐体は、当該筐体の表面に突設されたボス部を有し、
上記放熱板は、挿通孔を有し、
上記ボス部と、上記挿通孔とに嵌合する挿通部材をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電子機器。
上記放熱板と、上記基板との間に、上記挿通部材が貫通するスペーサが介設される
ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
請求項１から５の何れか１項に記載の電子機器を備える表示装置。