JP2014149317A

JP2014149317A - プラズマディスプレイ装置

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Publication number: JP2014149317A
Application number: JP2011124812A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Nakase; 清隆中瀬
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-06-03
Filing date: 2011-06-03
Publication date: 2014-08-21
Also published as: WO2012164941A1

Abstract

【課題】落下衝撃や振動および外力を受けても、パネル割れが生じ難い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。
【解決手段】複数の表示電極を配置した前面基板と前記表示電極に交差するようにデータ電極を配置した背面基板との間に放電空間が形成されるように対向配置し、前記前面基板の外周部と前記背面基板の外周部を封着材２２により接着されたパネル１１と、このパネル１１を前面側に保持し背面側に前記パネル１１を駆動させるための駆動回路ブロックを配置したシャーシ部材２０とを有し、前記シャーシ部材２０は、外周端部にシャーシ部材２０を補強するための補強部２０ａを備え、かつ前記補強部２０ａは、前記パネル１１の画像表示領域より外側で前記封着材２２よりも内側の位置からシャーシ部材２０の外側に向かって波板形状に折り曲げることにより構成した。
【選択図】図９

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、パネルという）を表示デバイスとして用いたプラズマディスプレイ装置に関するものである。

このプラズマディスプレイ装置に用いられるパネルは、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、プラズマディスプレイ装置の主流は、３電極構造の面放電型のものである。

この面放電型のパネル構造は、少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに、前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間で放電が発生するように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する赤色、緑色、青色に発光する蛍光体を設けて複数の放電セルを構成したもので、放電により発生する波長の短い真空紫外光によって蛍光体を励起し、赤色、緑色、青色の放電セルからそれぞれ赤色、緑色、青色の可視光を発することによりカラー表示を行っている。

このようなプラズマディスプレイ装置は、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いことなどの理由から、フラットパネルディスプレイの中で最近特に注目を集めており、多くの人が集まる場所での表示装置や家庭で大画面の映像を楽しむための表示装置として各種の用途に使用されている。

このようなプラズマディスプレイ装置においては、ガラスが主材料のパネルを鉄やアルミニウムなどの金属製のシャーシ部材の前面側に保持させ、そのシャーシ部材の背面側にパネルを発光させるための駆動回路を構成する回路基板を配置することによりモジュールを構成している（特許文献１参照）。

特開２００３−１３１５８０号公報

ところで、近年、プラズマディスプレイ装置においては、デザイン性向上のために、製品の薄型化への要求が高まってきている。

このようにプラズマディスプレイ装置の薄型化が進むことにより、製品の強度が低下し、輸送時の落下衝撃および振動や設置時の外力により、パネル割れが発生する恐れがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、落下衝撃や振動および外力を受けても、パネル割れが生じ難い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。

この課題を解決するために本発明は、複数の表示電極を配置した前面基板と前記表示電極に交差するようにデータ電極を配置した背面基板との間に放電空間が形成されるように対向配置し、前記前面基板の外周部と前記背面基板の外周部を封着材により接着されたパネルと、このパネルを前面側に保持し背面側に前記パネルを駆動させるための駆動回路ブロックを配置したシャーシ部材と、このシャーシ部材を覆うように取り付けられるバックカバーとを有し、前記シャーシ部材は、外周端部にシャーシ部材を補強するための補強部を備え、かつ前記補強部は、前記パネルの画像表示領域より外側で前記封着材よりも内側の位置からシャーシ部材の外側に向かって波板形状に折り曲げることにより構成したことを特徴とする。

本発明によれば、製品が薄型化されても、所定の強度を容易に得ることができ、落下衝撃や振動および外力を受けても、パネル割れが生じ難いプラズマディスプレイ装置を得ることができる。

本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの要部を示す斜視図同パネルの電極配列図同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図パネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す波形図同プラズマディスプレイ装置の背面側の構成を示す斜視図同プラズマディスプレイ装置を背面側から見た駆動回路ブロックの配置の一例を示す平面図同プラズマディスプレイ装置のパネル構造を示す平面図同プラズマディスプレイ装置のデータドライバー周辺部の構造を示す平面図同プラズマディスプレイ装置の要部の断面構造を示す断面図同プラズマディスプレイ装置のシャーシ部材全体の一例を示す正面図

以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について、図１〜図１０を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。

まず、プラズマディスプレイ装置におけるパネルの構造について図１を用いて説明する。図１に示すように、パネルは、ガラス製の前面基板１と背面基板２とを、その間に放電空間を形成するように対向配置することにより構成されている。前面基板１上には表示電極を構成する走査電極３と維持電極４とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極３および維持電極４を覆うように誘電体層５が形成され、誘電体層５上には保護層６が形成されている。

また、背面基板２上には絶縁体層７で覆われた複数のデータ電極８が設けられ、その絶縁体層７上には井桁状の隔壁９が設けられている。また、絶縁体層７の表面および隔壁９の側面に蛍光体層１０が設けられている。そして、走査電極３および維持電極４とデータ電極８とが交差するように前面基板１と背面基板２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はこのパネルの電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極３）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極４）が配列され、列方向にｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極８）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）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。

図３はこのパネルを用いたプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図である。このプラズマディスプレイ装置は、パネル１１、画像信号処理回路１２、データ電極駆動回路１３、走査電極駆動回路１４、維持電極駆動回路１５、タイミング発生回路１６および電源回路（図示せず）を備えている。

画像信号処理回路１２は、画像信号ｓｉｇをサブフィールド毎の画像データに変換する。データ電極駆動回路１３はサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する信号に変換し、各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動する。タイミング発生回路１６は水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖをもとにして各種のタイミング信号を発生し、各駆動回路ブロックに供給している。走査電極駆動回路１４はタイミング信号にもとづいて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに駆動電圧波形を供給し、維持電極駆動回路１５はタイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに駆動電圧波形を供給する。ここで、前記走査電極駆動回路１４および維持電極駆動回路１５は、維持パルス発生部１７を備えている。

次に、パネルを駆動するための駆動電圧波形とその動作について図４を用いて説明する。図４はパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図である。

本実施の形態によるプラズマディスプレイ装置においては、１フィールドを複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。

第１サブフィールドの初期化期間では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０（Ｖ）に保持し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１（Ｖ）から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２（Ｖ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて１回目の微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上に負の壁電圧が蓄えられるとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に正の壁電圧が蓄えられる。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層や蛍光体層上などに蓄積した壁電荷により生じる電圧を指す。

その後、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを正の電圧Ｖｈ（Ｖ）に保ち、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ３（Ｖ）から電圧Ｖｉ４（Ｖ）に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると、すべての放電セルにおいて２回目の微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上と維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上との間の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。

続く書込み期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを一旦Ｖｒ（Ｖ）に保持する。次に、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａ（Ｖ）を印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に表示すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）を印加する。このときデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ−Ｖａ）（Ｖ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。

このようにして、１行目に表示すべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）を印加しなかったデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで順次行い、書込み期間が終了する。

続く維持期間では、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには第１の電圧として正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには第２の電圧として接地電位、すなわち０（Ｖ）をそれぞれ印加する。このとき書込み放電を起こした放電セルにおいては、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧とが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。このときデータ電極Ｄｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。

書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは、維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保持される。続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには第２の電圧である０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには第１の電圧である維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との間の電圧が放電開始電圧を超えるので、再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。

以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルスを印加することにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。こうして維持期間における維持動作が終了する。

続くサブフィールドにおける初期化期間、書込み期間、維持期間の動作も第１サブフィールドにおける動作とほぼ同様のため、説明を省略する。

図５に上記で説明した構造のパネルを組み込んだプラズマディスプレイ装置の全体構成の一例を示し、図６に背面側から見た駆動回路ブロックの配置の一例を示し、図７にパネルの全体構成の一例を示し、図８にデータドライバー部分の構成を示している。

図５において、２０は鉄やアルミニウムなどの１枚の金属板からなる放熱板を兼ねた保持板としてのシャーシ部材で、このシャーシ部材２０の構成については、後で説明する。このシャーシ部材２０の前面側には、パネル１１がシャーシ部材２０との間に放熱シート２１を介在させて接着材などにより接着することにより、保持されている。また、シャーシ部材２０の背面側には、図６に示すように、パネル１１を表示駆動させるための複数の駆動回路ブロック１８が配置され、これによりモジュールが構成されている。

ここで、前記放熱シート２１は、パネル１１をシャーシ部材２０の前面側に接着して保持し、パネル１１で発生した熱をシャーシ部材２０に効率よく伝え、放熱を行うためのものであり、厚さは１ｍｍ〜２ｍｍ程度である。この放熱シートとしては、アクリルやウレタン、シリコン樹脂やゴムなどの合成樹脂材料に熱伝導性を高めるフィラーを含有させた絶縁性の放熱シートや、グラファイトシート、金属シートなどを用いることができる。また、放熱シート自体に接着力を持たせ、パネル１１をシャーシ部材２０に放熱シートのみで接着して保持する構成や、放熱シートには接着力がなく、別の両面接着テープを用いてパネル１１をシャーシ部材２０に接着する構成などを用いることができる。

また、図７に示すようにパネル１１は、前面基板１と背面基板２の外周部を封着材２２で貼り合わせた構造であり、パネル１１の両側縁部には、走査電極３および維持電極４の電極引出部１１ａ、１１ｂに接続された表示電極用配線部材としてのフレキシブル配線板２５が設けられ、シャーシ部材２０の外周部を通して背面側に引き回され、走査電極駆動回路１４の駆動回路基板２７および維持電極駆動回路１５の駆動回路基板２６にコネクタを介して接続されている。

一方、パネル１１の下端部には、データ電極８の電極引出部１１ｃに接続されたデータ電極用配線基板としての複数のフレキシブル配線板２８が設けられ、そしてそのフレキシブル配線板２８は、シャーシ部材２０の外周部を通して背面側に引き回され、データ電極８に駆動電圧を印加するためのデータ電極駆動回路１３の複数のデータドライバー２９それぞれに電気的に接続されるとともに、前記シャーシ部材２０の背面側の下部位置に配置されたデータ電極駆動回路１３の駆動回路基板３０に電気的に接続されている。なお、図８において、データドライバー２９は、放熱板上に半導体チップを配置するとともに、その半導体チップの複数の電極パッドそれぞれをフレキシブル配線板２８の配線パターンに接続した構造である。また、駆動回路基板３０には、フレキシブル配線板２８を接続するためのコネクタ３０ａが設けられている。

制御回路基板３１は、テレビジョンチューナなどの外部機器に接続するための接続ケーブルが着脱可能に接続される入力端子部を備えた入力信号回路ブロック３２から送られる映像信号に基づき、画像データをパネル１１の画素数に応じた画像データ信号に変換してデータ電極駆動回路１３の駆動回路基板３０に供給すると共に、放電制御タイミング信号を発生し、各々走査電極駆動回路１４の駆動回路基板２６および維持電極駆動回路１５の駆動回路基板２７に供給し、階調制御などの表示駆動制御を行うもので、シャーシ部材２０のほぼ中央部に配置されている。

電源ブロック３３は、前記各回路ブロックに電圧を供給するもので、前記制御回路基板３１と同様、シャーシ部材２０のほぼ中央部に配置され、電源ケーブル（図示せず）が装着されるコネクタを通して商用電源電圧が供給される。また、前記駆動回路基板の近傍には、冷却ファン（図示せず）がアングルに保持されて配置されており、この冷却ファンから送られる風により駆動回路基板が冷却されるように構成されている。

以上のような構造のモジュールは、図５に示すように、前記パネル１１の前面側に配置されるフロントカバー２３と、前記シャーシ部材２０の背面側に配置される金属製のバックカバー２４とを有する筐体内に収容され、これによりプラズマディスプレイ装置が完成する。前記バックカバー２４には、モジュールで発生した熱を外部に放出するための複数の通気孔２４ａが設けられている。

図９にプラズマディスプレイ装置の上辺側の断面を拡大して示し、図１０にシャーシ部材とパネルの全体構成を示している。

図９に示すように、前記パネル１１の前面側には、光学フィルターや電磁波の不要輻射を抑制するための不要輻射抑制膜が設けられた前面フィルター３４が貼り付けられている。フロントカバー２３は、樹脂や金属からなり、パネル１１の前面側の画像表示領域が表出する開口部２３ａを有するとともに、非表示領域が顧客から見えないように覆い隠すための前面枠２３ｂを有している。この前面枠２３ｂには、プラズマディスプレイ装置の外観上のデザインを高めるために、装飾板２３ｃが貼り付けられている。

また、図９、図１０に示すように、シャーシ部材２０の外周端部には、シャーシ部材２０の機械的強度を補強するための補強部２０ａが設けられている。前記補強部２０ａは、前記パネル１１の画像表示領域Ａより外側で前記封着材２２よりも内側の位置から、シャーシ部材２０の外側に向かって波板形状に折り曲げることにより構成されている。

すなわち、補強部２０ａを構成する第１折り曲げ部２０ｂは、画像表示領域Ａより外側でかつ封着材２２よりも内側の位置に配置され、シャーシ部材２０のベース面２０ｄに対して９０度よりも大きくなるように形成されている。落下衝撃や外力によるパネル割れは、封着材２２の近傍を起点として発生することが多く、前記領域に第１折り曲げ部２０ｂによる補強構造を設けることにより、画質劣化することなく、パネル１１の外周部が自由端となる構成にできるため、封着材２２の近傍で局所的な変形を抑制することができる。

また、補強部２０ａは、第１折り曲げ部２０ｂの外側に、第２折り曲げ部２０ｃが設けられ、第１折り曲げ部２０ｂと第２折り曲げ部２０ｃは、頂点部２０ｅに対してほぼ対称に形成されている。なお、頂点部２０ｅの高さは、ベース面２０ｄから５ｍｍ〜１５ｍｍ程度である。また、第２折り曲げ部２０ｃの外側に、第１折り曲げ部２０ｂと第２折り曲げ部２０ｃと頂点部２０ｅとで構成された折り曲げ部分の形状とほぼ同形状の折り曲げ部分を配置し、補強部２０ａを形成している。これらの構成により、シャーシ部材２０の外周部の強度が向上し、パネル変形が抑制され、パネル割れを防止できる。また、補強部を複数配置すれば、さらに外周部の強度が向上し、大きな効果が得られる。

さらに、本実施の形態においては、図９に示すように、補強部２０ａは、頂点部２０ｅにおいて、シャーシ部材２０を覆うように配置されるバックカバー２４にネジやリベットなどの固定部材３５により固定している。すなわち、シャーシ部材２０とバックカバー２４とを固定することにより、プラズマディスプレイ装置の筐体の外周部の強度が向上し、これによりシャーシ部材２０に貼り付けたパネルの変形を抑制することができ、輸送時などに加わる衝撃によるパネル割れを防止することができる。また、プラズマディスプレイ装置の筐体の外周部の強度が向上することにより、筐体の側壁寸法を小さくしても十分な強度を確保でき、プラズマディスプレイ装置の筐体の薄型化を図ることができる。なお、図９において、３６はフロントカバー２３にシャーシ部材２０を取り付けるためのネジなどの固定部材であり、３７はフロントカバー２３にバックカバー２４を取り付けるためのネジなどの固定部材である。

以上説明したように、本発明によれば、複数の表示電極を配置した前面基板と前記表示電極に交差するようにデータ電極を配置した背面基板との間に放電空間が形成されるように対向配置し、前記前面基板の外周部と前記背面基板の外周部を封着材２２により接着されたパネル１１と、このパネル１１を前面側に保持し背面側に前記パネル１１を駆動させるための駆動回路ブロック１８を配置したシャーシ部材２０とを有し、前記シャーシ部材２０は、外周端部にシャーシ部材２０を補強するための補強部２０ａを備え、かつ前記補強部２０ａは、画像表示領域より外側で前記封着材２２よりも内側の位置からシャーシ部材２０の外側に向かって波板形状に折り曲げることにより構成したもので、封着材２２の近傍を起点として発生する落下衝撃や外力によるパネル割れに対し、パネル外周部が自由端となる構成にできるため、封着材２２の近傍で局所的な変形を抑制することができ、画質劣化を招くことなく、パネルの割れを防止することができる。

以上のように本発明は、薄型で、なおかつ落下衝撃や振動および外力に対してパネル割れが生じ難いプラズマディスプレイ装置を提供する上で有用な発明である。

１前面基板
２背面基板
３走査電極
４維持電極
５誘電体層
６保護層
７絶縁体層
８データ電極
９隔壁
１０蛍光体層
１１パネル
１１ａ電極引出部
１１ｂ電極引出部
１１ｃ電極引出部
１２画像信号処理回路
１３データ電極駆動回路
１４走査電極駆動回路
１５維持電極駆動回路
１６タイミング発生回路
１７維持パルス発生部
１８駆動回路ブロック
２０シャーシ部材
２０ａ補強部
２０ｂ第１折り曲げ部
２０ｃ第２折り曲げ部
２０ｄベース面
２０ｅ頂点部
２１放熱シート
２２封着材
２３フロントカバー
２３ａ開口部
２３ｂ前面枠
２３ｃ装飾板
２４バックカバー
２４ａ通気孔
２５、２８フレキシブル配線板
２６、２７、３０駆動回路基板
２９データドライバー
３１制御回路基板
３２入力信号回路ブロック
３３電源ブロック
３４前面フィルター
３５、３６、３７固定部材

Claims

複数の表示電極を配置した前面基板と前記表示電極に交差するようにデータ電極を配置した背面基板との間に放電空間が形成されるように対向配置し、前記前面基板の外周部と前記背面基板の外周部を封着材により接着されたプラズマディスプレイパネルと、このプラズマディスプレイパネルを前面側に保持し背面側に前記プラズマディスプレイパネルを駆動させるための駆動回路ブロックを配置したシャーシ部材と、このシャーシ部材を覆うように取り付けられるバックカバーとを有し、前記シャーシ部材は、外周端部にシャーシ部材を補強するための補強部を備え、かつ前記補強部は、前記プラズマディスプレイパネルの画像表示領域より外側で前記封着材よりも内側の位置からシャーシ部材の外側に向かって波板形状に折り曲げることにより構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
前記補強部は、頂点部においてバックカバーに締結した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。