JP2009069473A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱特性が良好であり、かつ熱抵抗のばらつきの少ないモジュールを備えたプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】複数の表示電極対と複数のデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、データ電極に接続されたフレキシブル配線基板５２と、フレキシブル配線基板５２に搭載されかつデータ電極を駆動するＩＣチップと、フレキシブル配線基板５２に接着されかつＩＣチップを配置する放熱板６０と、放熱板６０に取付けられた補助放熱器７５とを備え、補助放熱器７５と放熱板６０とで通気孔７９を形成したことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。

前面基板には１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が互いに平行に多数形成され、背面基板には平行なデータ電極が多数形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極との対向する部分に放電セルが形成される。

パネルを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドで構成した上で、放電セルを点灯させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。

各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に選択的に書込みパルスを印加して放電セルに選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルスを印加し、書込み期間において書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルを発光、点灯させることにより画像表示を行う。

このようにパネルを駆動するために、パネルの各電極には駆動電圧を印加するためのフレキシブル配線基板（以下、「ＦＰＣ」と略記する）が接続される。特にデータ電極に駆動電圧を印加するためのＦＰＣには、データ電極のそれぞれを駆動するためのＩＣチップが搭載されている。このように電極を駆動するＩＣチップをＦＰＣに搭載したものを特にモジュールと呼ぶ。データ電極用のモジュールには、ＩＣチップの出力をデータ電極に伝達するための出力端子、および駆動回路の信号をＩＣチップに入力するための入力端子が形成されており、出力端子はパネルのデータ電極の電極引出部のそれぞれに異方導電性接着材等を介して電気的に接続される。

ここで、データ電極を駆動するＩＣチップは発熱して温度が高くなるので、熱抵抗が十分小さくなるように考慮して実装する必要がある。そこで、このＩＣチップを搭載したモジュールとして、放熱のための放熱板を取付けた構造が開示されている。例えば、特許文献１には、ＩＣチップが嵌り込む凹部を有する放熱板を備え、その凹部に熱伝導性部材を充填することにより小さな熱抵抗を実現したモジュールが開示されている。そしてこれらのモジュールの放熱板は、例えば金属製のシャーシにビス等を用いて固定して取付けられる。
特開２００５−３３８７０６号公報

しかしながら、パネルの大画面化、高画質化にともないデータ電極を駆動するＩＣチップの消費電力がさらに増加する傾向にある。そのためにモジュールに取付けられた放熱板にさらに熱伝導グリスを用いて密着性を向上させた補助放熱器を取付けてＩＣチップの温度上昇を抑えていた。ところが熱伝導グリスを用いて補助放熱器を取付けると、熱伝導グリスの塗布量や塗布の均一性等に依存して熱抵抗が大きくばらつくという問題がある。加えて、モジュールの放熱板および補助放熱器の接触面の平面度のばらつきも熱抵抗のばらつきを大きくするという問題がある。プラズマディスプレイ装置を製造する上でこのような熱抵抗のばらつきが発生することをあらかじめ見越して補助放熱器を設計する必要があったために、補助放熱器が大きくなり、また補助放熱器の製作コストも高くなるという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、放熱特性が良好であり、かつ熱抵抗のばらつきの少ないモジュールを備えたプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明のプラズマディスプレイ装置は、複数の表示電極対と複数のデータ電極とを有するパネルと、データ電極に接続されたフレキシブル配線基板と、フレキシブル配線基板に搭載されかつデータ電極を駆動するＩＣチップと、フレキシブル配線基板に接着されかつＩＣチップを配置する放熱板と、放熱板に取付けられた補助放熱器とを備え、補助放熱器と放熱板とで通気孔を形成したことを特徴とする。この構成により、放熱特性が良好であり、かつ熱抵抗のばらつきの少ないモジュールを備えたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

また本発明のプラズマディスプレイ装置は、前記通気孔の内壁には放熱フィンを有していてもよい。

また本発明の前記放熱フィンは補助放熱器に形成されていてもよい。

また本発明のプラズマディスプレイ装置は、前記通気孔の内壁には波型形状を有していてもよい。

また本発明の前記波型形状は補助放熱器に形成されていてもよい。

本発明によれば、放熱特性が良好であり、かつ熱抵抗のばらつきの少ないモジュールを備えたプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるパネルの要部を示す分解斜視図である。パネル１０は、ガラス製の前面基板２１と背面基板３１とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板２１上には走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして、表示電極対２４を覆うように誘電体層２５が形成され、誘電体層２５上には保護層２６が形成されている。また、背面基板３１上には複数のデータ電極３２が形成され、そのデータ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成されている。誘電体層３３上には井桁状の隔壁３４が設けられている。また、誘電体層３３の表面および隔壁３４の側面に蛍光体層３５が設けられている。そして、表示電極対２４とデータ電極３２とが交差する方向に前面基板２１と背面基板３１とを対向配置しており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の電極配列図である。行方向に長いｎ本の走査電極２２およびｎ本の維持電極２３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極３２が配列されている。そして、１対の走査電極２２および維持電極２３と１つのデータ電極３２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。

各電極の数はパネルの仕様により異なるが、６５吋のハイビジョン仕様のパネルでは、例えばｎ＝１０８０、ｍ＝５７６０であり、１０８０対の表示電極対２４、５７６０本のデータ電極３２を有し、１０８０×５７６０＝６２２０８００個の放電セルが形成されている。

図３は、本発明の実施の形態におけるパネル１０の外観を模式的に示す平面図であり、図３（ａ）はパネル１０を背面基板３１側から見た図であり、図３（ｂ）は前面基板２１側から見た図である。パネル１０の前面基板２１および背面基板３１は矩形状であり長辺と短辺を有している。図３（ａ）に示すように、例えば、前面基板２１の短辺左側には走査電極用の電極引出部４１が形成されている。電極引出部４１のそれぞれはｎ本の走査電極２２のそれぞれに接続されている。また、前面基板２１の短辺右側には維持電極用の電極引出部４２が形成されている。電極引出部４２のそれぞれはｎ本の維持電極２３のそれぞれに接続されている。この電極引出部４１、４２はそれぞれ複数のブロックに分かれており、各々のブロックには走査電極用のＦＰＣおよび維持電極用のＦＰＣ（ともに図示せず）が接続される。また図３（ｂ）に示すように、例えば、背面基板３１の長辺下側にはデータ電極用の電極引出部４４が形成されている。電極引出部４４のそれぞれはｍ本のデータ電極３２のそれぞれに接続されている。この電極引出部４４も複数のブロックに分かれており、各々のブロックにはデータ電極３２を駆動するためのモジュール５０が接続される。例えば上述した６５吋のハイビジョン仕様のパネルであればデータ電極３２が５７６０本であるので、モジュール１個あたりの出力数が３８４出力とすると、背面基板３１の長辺下側に１５個のモジュール５０が接続されることになる。

図４は、本発明の実施の形態におけるモジュール５０の詳細を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は側面図、図４（ｃ）は分解斜視図、図４（ｄ）はＩＣチップを含む面における断面図である。モジュール５０は、フレキシブルな屈曲性を有するポリイミド樹脂フィルム等からなるデータ電極用のＦＰＣ５２にデータ電極３２を駆動するためのＩＣチップ５３が搭載されている。ＩＣチップ５３には入出力端子としてＡｕ等からなる突起電極が設けられており、その突起電極をＦＰＣ５２の開口部５１に露出した配線部分に共晶接続することにより実装されている。そして、ＩＣチップ５３を覆うようにエポキシ樹脂等の樹脂５４を充填し、機械的なダメージからＩＣチップ５３を保護している。

また、ＦＰＣ５２の一方にはＩＣチップ５３の出力部に接続された複数の出力端子５７が形成されている。この出力端子５７は、パネル１０のデータ電極用の電極引出部４４のそれぞれに異方導電性接着材等を用いて接続するためのものである。ＦＰＣ５２のもう一方にはＩＣチップ５３の入力部に接続された入力端子５９が形成されている。この入力端子５９は、モジュール５０の駆動回路基板に接続するためのものである。

また、ＦＰＣ５２の樹脂５４が塗布された面の反対側にはＩＣチップ５３の放熱のための放熱板６０が耐熱性の両面接着テープ等により接着されている。放熱板６０は、熱伝導率の高い金属、例えばアルミニウムを用いて形成されている。放熱板６０にはＩＣチップ５３が嵌り込む凹部６２が設けられており、その凹部６２にＩＣチップ５３が配置されるとともに、熱伝導性コンパウンドや熱伝導性接着材等の熱伝導性部材６９が充填されている。また、この放熱板６０には、プラズマディスプレイ装置のシャーシ部材等にモジュール５０を固定するための貫通孔６８が設けられている。

本実施の形態においては、モジュール５０を実装する際に、放熱板６０にさらに補助放熱器を取付けている。図５は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の補助放熱器の形状を示す斜視図であり、図５（ａ）、図５（ｂ）に補助放熱器の代表的な２つの形状を示している。図５（ａ）に示した補助放熱器７０は断面形状が幅の広い「Ｕ」字状のＵ字溝形状であり、少なくともその溝の側に放熱のための放熱フィン７１が設けられている。また「Ｕ」字の開口部には外側に折り曲げた折り曲げ部分７２を有し、その折り曲げ部分７２には放熱板６０の貫通孔６８を介してモジュール５０をシャーシに友締めするための貫通孔７３が設けられている。また図５（ｂ）に示した補助放熱器７５も断面形状が幅の広い「Ｕ」字状のＵ字溝形状であるが、その溝の側は放熱フィンの代りに波型形状７６にプレス加工されている。そのため補助放熱器７５は補助放熱器７０に比較して安価に製造することができる。また「Ｕ」字の開口部には外側に折り曲げた折り曲げ部分７７を有し、その折り曲げ部分７７には放熱板６０の貫通孔６８を介してモジュール５０をシャーシに友締めするための貫通孔７８が設けられている。なお、補助放熱器７０、７５はともに柔らかく、かつ熱伝導率の高い材料であるアルミニウムで作られている。以下では補助放熱器７５を用いたプラズマディスプレイ装置について説明するが、補助放熱器７０を用いてもよく、さらにモジュール５０の放熱板６０を取付けることにより通気孔が形成されれば、他の形状の補助放熱器を用いてもよい。

図６（ａ）は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構造の一例を示す分解斜視図である。プラズマディスプレイ装置１００は、パネル１０と、パネル１０を保持するシャーシ８１と、パネル１０で発生した熱をシャーシ８１に伝達するとともにパネル１０とシャーシ８１とを接着するための熱伝導シート８２と、走査電極駆動回路、維持電極駆動回路、データ電極駆動回路、タイミング発生回路、電源回路ブロック等、パネル１０を駆動するための回路ブロック８３と、これらを収納する前面枠８４およびバックカバー８５とを備える。図６（ａ）には、回路ブロック８３を破線で示し、回路ブロック８３のうちモジュール５０の駆動回路基板８７を実線で示した。

前面枠８４には、光学フィルタやＥＭＩフィルタ等の機能を兼ね備えた前面フィルタが嵌め込まれている。またシャーシ８１にはシャーシの機械的強度を増すためのシャーシ補強部材が取付けられるとともに、回路ブロック８３の各回路基板を取付けるためのボスおよびモジュールを取付けるためのボスが設けられている。

パネル１０に取付けられたそれぞれのモジュール５０の入力端子５９は、駆動回路基板８７に設けられたコネクタ８８のそれぞれに接続される。図６（ｂ）は、モジュール５０の入力端子５９が駆動回路基板８７のコネクタ８８に接続された様子をバックカバー８５側から見た図である。本実施の形態においては、パネル１０の下側に接続されたモジュール５０のＦＰＣ５２をシャーシ８１を越えて折り返し、モジュール５０の入力端子５９が駆動回路基板８７のコネクタ８８に接続されている。このとき図６（ｂ）に示したように、モジュール５０の放熱板６０に補助放熱器７５が取付けられている。

図７は、本発明の実施の形態における補助放熱器７５をモジュール５０の放熱板６０に取付ける様子を示す斜視図である。シャーシ８１に設けられたボス９１に放熱板６０の貫通孔６８を合わせ、さらに補助放熱器７５の貫通孔７８を合わせて、ビス９２を用いて友締めしてモジュール５０および補助放熱器７５を固定する。このときプラズマディスプレイ装置１００の製造工程においては、あらかじめ決められた一定のトルクでビス９２を締めることによってアルミニウム製の補助放熱器７５が変形しながらモジュール５０の放熱板６０に密着する。このときのトルクは、本実施の形態においては、０．８〜１．２Ｎｍの間、例えば、１．０Ｎｍに設定されている。このように比較的強いトルクでビス９２を締めることにより放熱板６０と補助放熱器７５とを密着させることができ、その間の熱抵抗を極めて小さくできる。このようにして放熱板６０と補助放熱器７５とが一体となり、放熱板６０と補助放熱器７５との間に通気孔７９を形成する。そしてこの通気孔７９を通るように気流の流れが発生し、この気流の流れによって放熱板６０と補助放熱器７５とを効率よく冷却し、ＩＣチップ５３の温度を低下させることができる。

このように本実施の形態によれば、放熱板６０と補助放熱器７５とが内壁に波型形状７６を有する通気孔７９を形成し、気流の流れを発生させることにより効率よく放熱することができる。加えて、放熱板６０と補助放熱器７５との両方の表面積を放熱に用いることができるため、小さな体積の補助放熱器で大きな放熱効果を得ることができる。もちろん補助放熱器７０を用いても、放熱板６０と補助放熱器７０とが内壁に放熱フィンを有する通気孔を形成するので、同様の効果が得られる。また補助放熱器７５はプレス加工により波型形状７６に形成されているので、通気孔７９の内壁の表面積が増加するだけでなく外壁の表面積も増加し、外壁からの熱放射も促進することができる。

上述のように本実施の形態によれば熱伝導グリスを用いないので、グリスの塗布量のばらつきや塗布むらに起因する熱抵抗のばらつきを生じることがない。また、モジュール５０の放熱板６０と補助放熱器７５とは折り曲げ部分７７のみで接触するので、放熱板６０と補助放熱器７５との接触部分の面積が小さい。このため、熱抵抗のばらつきを小さくすることができる。さらに、ビス９２を締めることによってアルミニウム製の補助放熱器７５が変形しながらモジュール５０の放熱板６０に確実に密着することにより、密着不良に起因する熱抵抗のばらつきを抑制することができる。そのため補助放熱器７５の設計においても過度に大きな補助放熱器を用いる必要がなく、補助放熱器の製作コストも抑えることができる。

なお、本実施の形態においては補助放熱器７５を用いたプラズマディスプレイ装置について説明したが、補助放熱器７０を用いてもよく、さらにモジュール５０の放熱板６０に取付けることにより通気孔を形成する形状であれば、他の形状の補助放熱器を用いてもよい。

また、本実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマ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、放熱特性が良好であり、かつ熱抵抗のばらつきの少ないモジュールを備えており、プラズマ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パネルの要部を示す分解斜視図 同パネルの電極配列図 同パネルの外観を模式的に示す平面図 本発明の実施の形態におけるモジュールの詳細を示す図 本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の補助放熱器の形状を示す斜視図 （ａ）は同プラズマディスプレイ装置の構造の一例を示す分解斜視図、（ｂ）はモジュールの入力端子が駆動回路基板のコネクタに接続された様子をバックカバー側から見た図 本発明の実施の形態における補助放熱器をモジュールの放熱板に取付ける様子を示す斜視図

符号の説明

１０ パネル
２１ 前面基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
３１ 背面基板
３２ データ電極
４４ （データ電極用の）電極引出部
５０ モジュール
５２ フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）
５３ ＩＣチップ
６０ 放熱板
６８，７３，７８ 貫通孔
７０，７５ 補助放熱器
７１ 放熱フィン
７２，７７ 折り曲げ部分
７６ 波型形状
７９ 通気孔
８１ シャーシ
８７ 駆動回路基板
８８ コネクタ
１００ プラズマディスプレイ装置

Claims (5)

1. 複数の表示電極対と複数のデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、
   前記データ電極に接続されたフレキシブル配線基板と、
   前記フレキシブル配線基板に搭載されかつ前記データ電極を駆動するＩＣチップと、
   前記フレキシブル配線基板に接着されかつ前記ＩＣチップを配置する放熱板と、
   前記放熱板に取付けられた補助放熱器とを備え、
   前記補助放熱器と前記放熱板とで通気孔を形成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記通気孔の内壁には放熱フィンを有していることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
3. 前記放熱フィンは前記補助放熱器に形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
4. 前記通気孔の内壁には波型形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
5. 前記波型形状は前記補助放熱器に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイ装置。

Images