JP2011013596A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有効画面比率を低下させることなく、プラズマディスプレイ装置の熱を効果的に筐体外部へ放出する。
【解決手段】回路基板は発熱素子と放熱板とを有し、放熱板は、一方向に延伸し、一方の面に発熱素子を取り付ける第１の部分板６１と、同一の方向に延伸し、かつ第１の部分板６１と交差するように第１の部分板６１の他方の面に設けられた第２の部分板６２と、同一の方向に延伸し、第１の部分板６１が第１の通風路６７の底面を形成し第２の部分板６２とともに第１の通風路６７の側面を形成するように第１の部分板６１の他方の面に設けられた第３の部分板６３と、同一の方向に延伸し、第２の部分板６２が第２の通風路６８の底面を形成し第１の部分板６１とともに第２の通風路６８の側面を形成するように第２の部分板６２に設けられた第４の部分板６４とを有し、発熱素子７０は、第２の通風路６８に貫通するビス７１で放熱板６０に取り付けられている。
【選択図】図７Ａ

Description

本発明は、薄型の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。

平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスとして代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、対向配置されたガラス製の前面基板と背面基板との間に多数の放電セルを構成してなる。前面基板上には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複数対形成され、背面基板上には複数の平行なデータ電極が形成され、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、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光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サブフィールド法が一般的である。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、書込み期間では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に交互に維持パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させて画像表示を行う。

プラズマディスプレイ装置は、パネルとその駆動回路とをシャーシ部材に取り付け、それらを前面枠とバックカバーとからなる筐体内部に収納して構成されている。パネル自体は薄型の画像表示デバイスであり、その厚みは数ｍｍ程度であるが、回路部品やその他の部材の大きさの問題、さらにはパネルおよび駆動回路の発熱の問題があり、従来のプラズマディスプレイ装置の厚みは１０ｃｍ程度となっていた。

より一層の薄型化を実現するプラズマディスプレイ装置の構造として、平板形状のシャーシ部材の前面側にパネルを取り付けて配置するとともに、パネルが配置された領域の背面側以外のシャーシ部材の領域に、大型の回路部品を含む駆動回路ブロックを取り付けて配置した構造が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また発熱の問題を解決するために、パネルの背面に放熱板を装着するとともに排気用の放熱ファンを設け、熱を筐体外部へ効率よく放出する構造（例えば、特許文献２参照）や、パネルの背面に放熱板を装着するとともに回路基板を複数に分割して、回路基板の間に放熱フィンを設けた構造（例えば、特許文献３参照）等が提案されている。

特開２００４−１９８５８０号公報 特開平９−２３３４０６号公報 特開平１１−２５１７７２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造によれば、前面側から見たプラズマディスプレイ装置全体の面積に対する画像表示面積、いわゆる有効画面比率が大幅に低下するという課題があった。また有効画面比率を低下させずにプラズマディスプレイ装置の薄型化を図ると筐体内部の空間が狭くなり、放熱ファンや放熱フィンを設けても効果的に機能しなくなるといった課題があった。この場合、駆動回路で発生した熱が筐体内部にこもり、回路が正常に動作しなくなり画像が表示できなくなるおそれがあった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、有効画面比率を低下させることなく、効果的に熱を筐体外部へ放出して、更なる薄型化を実現し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。

上記目的を達成するために本発明は、放電セルを複数備えたパネルと、パネルを駆動する駆動回路を搭載した回路基板と、パネルおよび回路基板を収納する筐体とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、回路基板は発熱素子と放熱板とを有し、放熱板は、一方向に延伸し、一方の面に発熱素子を取り付ける第１の部分板と、第１の部分板と同一の方向に延伸し、かつ第１の部分板と交差するように第１の部分板の他方の面に設けられた第２の部分板と、第１の部分板と同一の方向に延伸し、第１の部分板が第１の通風路の底面を形成し第２の部分板とともに第１の通風路の側面を形成するように第１の部分板の他方の面に設けられた第３の部分板と、第１の部分板と同一の方向に延伸し、第２の部分板が第２の通風路の底面を形成し第１の部分板とともに第２の通風路の側面を形成するように第２の部分板に設けられた第４の部分板とを有し、発熱素子は、第２の通風路に貫通するビスで放熱板に取り付けられたことを特徴とする。この構成により、有効画面比率を低下させることなく、効果的に熱を筐体外部へ放出して、更なる薄型化を実現し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の放熱板は、筐体を構成するバックカバーに向かい第２の通風路が開口し、かつ放熱板とバックカバーの間隔が第２の通風路の深さより短くなるように回路基板上に実装されていることが望ましい。

また本発明のプラズマディスプレイ装置は、第２の通風路と対向するバックカバーの位置に通気孔を設けることが望ましい。

本発明によれば、有効画面比率を低下させることなく、効果的に熱を筐体外部へ放出して、更なる薄型化を実現し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。

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用いるパネルの分解斜視図である。 同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。 同プラズマディスプレイ装置の分解斜視図である。 同プラズマディスプレイ装置の回路基板群の配置を示す図である。 同プラズマディスプレイ装置の垂直断面を示す模式図である。 同プラズマディスプレイ装置の回路基板の詳細図である。 同プラズマディスプレイ装置に用いられている放熱板の詳細を示す断面図である。 同プラズマディスプレイ装置に用いられている放熱板の詳細を示す側面図である。 同プラズマディスプレイ装置の水平断面を示す模式図である。 同プラズマディスプレイ装置のバックカバーの通気孔を示す図である。 同プラズマディスプレイ装置の放熱板の他の形状を示す断面図である。 同プラズマディスプレイ装置の放熱板のさらに他の形状を示す断面図である。

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プラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の分解斜視図である。パネル１０は、ガラス製の前面基板１１と背面基板２１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１１上には走査電極１２と維持電極１３とから構成される表示電極対１４が複数形成されている。そして、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、誘電体層１５上には保護層１６が形成されている。また、背面基板２１上には複数のデータ電極２２が平行に形成され、データ電極２２を覆うように絶縁体層２３が形成され、さらに絶縁体層２３上に井桁状の隔壁２４が設けられている。また、絶縁体層２３の表面および隔壁２４の側面に蛍光体層２５が設けられている。そして、走査電極１２および維持電極１３とデータ電極２２とが交差するように前面基板１１と背面基板２１とが対向配置されており、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。

前面基板１１および背面基板２１の大きさは、画面サイズが４２インチ相当のパネルであれば、それぞれ、例えば９３０ｍｍ×５２３ｍｍであり、６５インチ相当のパネルであれば、それぞれ、例えば１４３９ｍｍ×８０９ｍｍである。そしてその厚みは、それぞれ、例えば１．８ｍｍである。

図２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３０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置３０は、パネル１０と、パネル１０を駆動する駆動回路とを備え、駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５、各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を有する。

画像信号処理回路３１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の画像信号に変換し、さらにサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路３２は、画像データを各データ電極２２に対応する書込みパルスに変換し、各データ電極２２に印加する。

タイミング発生回路３５は水平同期信号、垂直同期信号をもとにして、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路３３は、スイッチング素子、ダイオード等の半導体素子を多数用いて構成され、タイミング信号にもとづいて駆動電圧波形を発生し各走査電極１２のそれぞれに印加する。維持電極駆動回路３４も、スイッチング素子、ダイオード等の半導体素子を多数用いて構成され、タイミング信号にもとづいて駆動電圧波形を発生し維持電極１３に印加する。なお走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４に用いられる半導体素子には発熱量の大きいものが多数含まれている。

図３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３０の分解斜視図である。プラズマディスプレイ装置３０は、パネル１０と、パネル１０を前面に保持するシャーシ４１と、パネル１０で発生した熱をシャーシ４１に伝達するとともにパネル１０とシャーシ４１とを接着するための熱伝導シート４２と、シャーシ４１の背面側に取り付けられ、パネル１０を駆動するための各種の駆動回路を実装した複数の回路基板からなる回路基板群４４と、それらを収納する筐体となる前面枠４５およびバックカバー４６とを備えている。前面枠４５にはパネル１０を保護するための透明な保護板を設けてもよいが、本実施の形態においては、プラズマディスプレイ装置３０の厚みを薄くするために、保護板の代わりに、保護シートをパネル１０の表面に直接貼り付けている。

このように本実施の形態においては、回路基板群４４がシャーシ４１の背面側に取り付けられているので、プラズマディスプレイ装置３０の有効画面比率が低下することはない。

図４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３０の回路基板群４４の配置を示す図であり、画面サイズが５０インチ相当のパネル１０を搭載したプラズマディスプレイ装置３０を、バックカバー４６を外して裏面側から見た図である。図４には特に走査電極駆動回路３３を搭載した走査側回路基板５０（以下、単に「回路基板５０」と略記する）と、維持電極駆動回路３４を搭載した維持側回路基板５５（以下、単に「回路基板５５」と略記する）とに符号を付して示している。なお図４には、発熱量の大きい半導体素子に取り付けられた放熱板６０のみを示し、それ以外の回路部品については省略したが、回路基板５０、５５は発熱素子と放熱板６０とを有している。

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３０の垂直断面を示す模式図である。図５には、前面枠４５、パネル１０、シャーシ４１、回路基板群４４、バックカバー４６および放熱板６０を示している。

本実施の形態においては、パネル１０、熱伝導シート４２、シャーシ４１、バックカバー４６の厚みが、それぞれ３．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、０．４ｍｍである。そして回路基板群４４に搭載される回路部品の実装後の高さが２２ｍｍ以下に制限されており、回路基板群４４とシャーシ４１との空間距離、および回路基板群４４に実装された部品とバックカバー４６との空間距離を含めたこれらの厚みの合計、すなわちプラズマディスプレイ装置３０の厚みは３６ｍｍ以下である。

このように、使用できる回路部品の高さが制限されているため、背の低い回路部品を多数使用する、あるいは背が低く占有面積の広い回路部品を使用することになり、放熱のための通風路を確保することが難しくなる。

図６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３０の回路基板５５の詳細図であり、特に、本実施の形態で用いられているスイッチング素子およびその放熱板６０を回路基板５５に実装した様子を示す模式図である。図６には明示していないが、回路基板５５上の放熱板６０が実装されていない領域には他の回路部品が実装されている。そのため、放熱に必要な通風路を回路基板５５上で十分に確保することができない。

しかしながら本実施の形態においては、放熱板６０のバックカバー４６と対向する面に第２の通風路６８が形成されている。

図７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３０に用いられている放熱板６０の詳細を示す図であり、図７Ａは放熱板６０の断面図、図７Ｂは側面図である。放熱板６０は、一方向に延伸し、一方の面に発熱素子７０を取り付ける第１の部分板６１と、第１の部分板６１と同一の方向に延伸し、かつ第１の部分板６１と交差するように第１の部分板６１の他方の面に設けられた第２の部分板６２と、第１の部分板６１と同一の方向に延伸し、第１の部分板６１が第１の通風路６７の底面を形成し第２の部分板６２とともに第１の通風路６７の側面を形成するように第１の部分板６１の他方の面に設けられた第３の部分板６３と、第１の部分板６１と同一の方向に延伸し、第２の部分板６２が第２の通風路６８の底面を形成し第１の部分板６１とともに第２の通風路６８の側面を形成するように第２の部分板６２に設けられた第４の部分板６４とを有する。さらに本実施の形態における放熱板６０は、第１の部分板６１と同一の方向に延伸し、かつ第１の部分板６１と交差するように第１の部分板６１の一方の面に設けられた第５の部分板６５を備えることにより、放熱板６０の表面積を広げて放熱効果をさらに高めている。

加えて、発熱素子７０を固定するビス７１は、第１の部分板６１から、バックカバー４６と対向する面に設けられた第２の通風路６８まで貫通している。このようにして発熱素子７０を取り付けることによりビス７１も冷却され、発熱素子７０をさらに効率よく冷却することができる。

本実施の形態においては、放熱板６０の高さｄ１は１９ｍｍ、第２の通風路６８の深さｄ２は９ｍｍ、第２の通風路６８の幅ｄ３は１１ｍｍ、第１の部分板６１の厚みｄ４は３ｍｍ、第２の部分板６２の厚みｄ５は２ｍｍ、第３の部分板６３の厚みｄ６は１ｍｍ、第４の部分板６４の厚みｄ７は１ｍｍである。しかしこれらの寸法はプラズマディスプレイ装置の仕様等により最適に設定することが望ましい。

図８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３０の水平断面を示す模式図であり、図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。このように回路基板５５上には多数の回路部品が実装されており、回路基板５５上には有効な通風路が確保されていないが、放熱板６０のバックカバー４６と対向する面に第２の通風路６８が形成されている。本実施の形態においては、放熱板６０とバックカバー４６との間隔ｄ８は４ｍｍであり、第２の通風路６８の深さｄ２が９ｍｍである。

このように放熱板６０とバックカバー４６との間隔が第２の通風路６８の深さより短くなるように放熱板６０が回路基板５５上に実装されている。このように実装することで、放熱板６０に設けられた第２の通風路６８が有効に働き、発熱素子７０をさらに効率よく冷却することができる。回路基板５０上に実装された放熱板６０についても同様である。

さらに本実施の形態においては、バックカバー４６には、第２の通風路６８に対向する位置に通気孔を設けている。図９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３０のバックカバー４６の通気孔４８を示す図であり、プラズマディスプレイ装置３０を裏面側から見た図である。図９には、回路基板５０、５５を破線で示している。本実施の形態においては、回路基板５０、５５のそれぞれに実装された放熱板６０の第２の通風路６８のそれぞれに対応して通気孔４８が設けられている。

このように、第２の通風路６８と対向するバックカバー４６の位置に通気孔４８を設けることにより、第２の通風路６８のそれぞれにスムーズに空気を流すことができ、発熱素子７０をさらに効率よく冷却することができる。

なお、放熱板６０は図７に示した形状のものに限定されない。図１０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３０の放熱板の他の形状を示す図である。放熱板８０は、放熱板６０と同様に、第１の部分板８１と、第２の部分板８２と、第３の部分板８３と、第４の部分板８４とを有し、第１の通風路８７、第２の通風路８８を構成している。さらに本実施の形態における放熱板８０は、放熱板６０よりも大きな第５の部分板８５を備え、表面積を放熱板６０よりもさらに広げて放熱効果をさらに高めている。

また図１１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３０の放熱板のさらに他の形状を示す図である。放熱板９０も第１の部分板９１と、第２の部分板９２と、第３の部分板９３と、第４の部分板９４と、第５の部分板９５を有し、第１の通風路９７、第２の通風路９８を構成している。放熱板９０が放熱板６０と異なる点は、大きな第２の部分板９２を備え、第２の通風路９８を広げるとともに、第２の通風路９８内に放熱用のフィン９６をさらに備え、放熱効果をさらに高めた点である。

このように、放熱板６０と同様に放熱板８０、９０は、バックカバー４６に向かい第２の通風路８８、９８が開口し、第２の通風路８８、９８まで貫通するビス７１により発熱素子７０が取り付けられる。また放熱板６０と同様に放熱板８０、９０も、放熱板８０、９０とバックカバー４６の間隔が第２の通風路８８、９８の深さより短くなるように回路基板５０、５５上に実装されている。これにより、効果的に熱を筐体外部へ放出して、更なる薄型化を実現することができる。

なお、本実施の形態において用いた具体的な各数値は単なる一例に過ぎず、何らこれらの数値に限定されるものではない。これらの数値はパネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。

本発明は、有効画面比率を低下させることなく、また電力回収効率を低下させることなく、更なる薄型化を実現でき、プラズマディスプレイ装置として有用である。

１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
１４ 表示電極対
２２ データ電極
３０ プラズマディスプレイ装置
３２ データ電極駆動回路
３３ 走査電極駆動回路
３４ 維持電極駆動回路
４１ シャーシ
４４ 回路基板群
４５ 前面枠
４６ バックカバー
４８ 通気孔
５０，５５ 回路基板
６０，８０，９０ 放熱板
６１，８１，９１ 第１の部分板
６２，８２，９２ 第２の部分板
６３，８３，９３ 第３の部分板
６４，８４，９４ 第４の部分板
６５，８５，９５ 第５の部分板
６７，８７，９７ 第１の通風路
６８，８８，９８ 第２の通風路
７０ 発熱素子
７１ ビス

Claims (3)

1. 放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路を搭載した回路基板と、前記プラズマディスプレイパネルおよび前記回路基板を収納する筐体とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
   前記回路基板は、発熱素子と放熱板とを有し、
   前記放熱板は、
   一方向に延伸し、一方の面に前記発熱素子を取り付ける第１の部分板と、
   前記第１の部分板と同一の方向に延伸し、かつ前記第１の部分板と交差するように前記第１の部分板の他方の面に設けられた第２の部分板と、
   前記第１の部分板と同一の方向に延伸し、前記第１の部分板が第１の通風路の底面を形成し前記第２の部分板とともに前記第１の通風路の側面を形成するように前記第１の部分板の他方の面に設けられた第３の部分板と、
   前記第１の部分板と同一の方向に延伸し、前記第２の部分板が第２の通風路の底面を形成し前記第１の部分板とともに前記第２の通風路の側面を形成するように前記第２の部分板に設けられた第４の部分板とを有し、
   前記発熱素子は、前記第２の通風路に貫通するビスで前記放熱板に取り付けられたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記放熱板は、前記筐体を構成するバックカバーに向かい前記第２の通風路が開口し、かつ前記放熱板と前記バックカバーの間隔が前記第２の通風路の深さより短くなるように前記回路基板上に実装され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. 前記第２の通風路と対向する前記バックカバーの位置に通気孔を設けた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。

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