JP4997189B2 - プラズマディスプレイパネルモジュール - Google Patents

Description

本発明は、平面表示装置の一であるプラズマディスプレイ装置において、特に共通電極（Ｘ電極）周辺の放熱構造に関する。

プラズマディスプレイパネルモジュールは通常、接着手段でプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を金属性の板であるシャーシに添合して構成される。このシャーシにはＰＤＰ添合の反対の面に駆動回路、電源回路等の回路基板が実装される。これら回路基板とＰＤＰはシャーシ側面をフラットケーブルなどで接続される。

ＰＤＰの動作に際しては３つの電極種別が必要となる。すなわち共通電極（Ｘ電極）、サステイン電極（Ｙ電極）及びアドレス電極である。この電極の動作を簡単に説明する。

まず、ＰＤＰは、各放電空間の電位を揃えるために全ての放電空間のアドレス電極とスキャン電極（サステイン電極）の間でリセット放電を行う（リセット期間）。次に、共通電極を一定の電圧値に固定した状態で、スキャン電極１ライン選択する。点灯すべきセルに対応したアドレス電極に対してアドレスパルスを印加すると共に、選択したスキャン電極に負極性のスキャンパルスを印加する。これによりスキャン電極とアドレス電極との間で対向放電が発生し、壁電荷が生じる。これを全てのスキャン電極に対して行う（スキャン期間）。

その後に各スキャン電極、アドレス電極を基準電位に戻す。以降、各スキャン電極に正極性のスキャンパルスを印加し、スキャン電極が基準電位に戻った後に共通電極にも正極性のパルスを印加することを繰り返す（サステイン期間）。これにより、スキャン期間で生じた壁電位に応じて、各セルが面放電することとなる。

これらの動作周期を1セットとして、ＰＤＰは動作する。この動作は表示を行い続ける限り行われるため、ＰＤＰ全体では、極めて多くの電力が消費され、またパネルの発熱も続くこととなる。

特開２００６−２９３３４９号公報（特許文献１）記載の技術においては、ヒートパイプを用いて放熱を行うことが開示されている。また、特開平１０−４０８２３号公報（特許文献２）記載の技術においては表示パネル上に熱伝導性媒体を介して放熱板を配することで均一に放熱を可能ならしめることが開示されている。
特開２００６−２９３３４９号公報 特開平１０−４０８２３号公報

しかし、現実にはＰＤＰの放熱量はパネルのどこでも同じではない。上記動作に際しては、スキャン電極は1本1本独立して動作し、その制御もある程度分散して行われる。

これに対し、共通電極は電極選択の必要性が薄く、どのスキャン電極を選択しているかに関わらず、全ての表示ラインに対して同時に共通電極は動作する。また、その制御も共通電極駆動回路で集中して行われる。これはケーブルの寸法（全幅など）を小さくし、パネル端の中央付近でパネルの表示領域寸法の半分以下に集約して接続すし、パネル内で広げられた電極共通部から表示領域に電極を分岐する構成にすることで、工数、原価の低減を図ることを目的とする。

このように、共通電極をパネルの表示領域寸法の半分以下に集約してパネルに接続する構成の場合、集約部とパネル内で拡げられた電極共通部の間で、電流が集中して発熱する。各先行技術において、この箇所の発熱は開示されておらず、また、そこに注目したものも無い。

本発明の目的は、共通電極をパネルの表示領域寸法の半分以下に集約してパネルに接続する構成において、集約部とパネル内で拡げられた共通電極間の電流集中によるパネルの発熱を効率よく放熱することを可能にする手段を提供することにある。

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルモジュールの放熱構造は、共通電極をパネルの表示領域寸法の半分以下に集約してパネルに接続する構成において、集約部とパネル内で拡げられた電極共通間の電流集中による局所的発熱箇所を有するプラズマディスプレイパネルと、シャーシと、局所的発熱箇所近傍のシャーシ部に放熱構造体を有し、このプラズマディスプレイパネルとシャーシとを熱力学的に接続する伝熱材を含み、伝熱材を介してのガラス基板側モジュールの局所的放熱箇所から発した熱がシャーシ部の放熱構造体に伝熱することを特徴とする。

局所的発熱箇所近傍のシャーシ部とは、前記集約部とパネル内で拡げられた電極共通間の電流集中箇所から伝熱材を介してパネルの裏面に接続されるシャーシ部を示す。

前記シャーシ部の放熱構造体は、少なくとも１つ以上の金属製のフィンであることを特徴としても良い。

また、前記パネルが、表示面側である前面板とシャーシに接続される側の背面板で構成され、前記共通電極の局所的発熱箇所を前面板に有するプラズマディスプレイパネルと、シャーシと、を有し、このプラズマディスプレイパネルの前面板とシャーシとを熱力学的に接続する伝熱材を含み、伝熱材を介して前面ガラス基板の局所的発熱箇所から発した熱がシャーシに伝熱することを特徴とする。

このプラズマディスプレイパネルモジュールの放熱構造において、更にシャーシに熱力学的に接続された放熱構造体を有し、局所的発熱箇所から発した熱が放熱構造体から放散されることを特徴としても良い。

この放熱構造体は、金属製の放熱フィンであることを特徴としても良い。

このプラズマディスプレイパネルモジュールの放熱構造において、伝熱材がシリコンシート製であることを特徴としても良い。

本明細書では、プラズマディスプレイパネルモジュールの放熱構造を有するプラズマディスプレイパネルモジュールを利用することを特徴とするプラズマディスプレイ装置も射程に含む。

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すると以下の通りである。

本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルモジュールは共通電極と共通電極駆動回路を接続するケーブルの寸法を小さくし、パネル端で集約させても電流集中によるパネルの局所的発熱を抑えることが可能となる。結果高い信頼性を確保することが可能となる。

また、本発明の代表的な実施の形態に関わるプラズマディスプレイパネルモジュールは上述のケーブルの寸法を小さくすることで製造工程の簡略化容易化が可能となり、工数の削減につながる。

以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

（基本的な実施の形態）
図１はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）モジュールの表示面（前面）側から見た図である。

一般的なＰＤＰモジュールは、シャーシ１、ＰＤＰ２、共通電極接続用フラットケーブル３、スキャン電極接続用フラットケーブル４、アドレス電極接続用フラットケーブル５、共通電極駆動回路７、スキャン電極駆動回路８、アドレス電極駆動回路９を含んで構成される。なお、共通電極駆動回路７、スキャン電極駆動回路８、アドレス電極駆動回路９は図２で図示する。

シャーシ１は各モジュールを固定するための物理的構造体である。ＰＤＰ装置を組む際には、このシャーシ１を介してＰＤＰモジュールが固定される。必要に応じて、装置本体を固定する固定用構造体を設けても良い。

ＰＤＰ２は表示面を有する平面表示モジュールである。ＰＤＰ２自体は前面ガラス基板側モジュール２１と背面ガラス基板側モジュール２２の２つのモジュールから構成されている。これを密着・密封して内部の放電空間に放電ガス（キセノン１０％＋ネオン９０％）を封入することでＰＤＰ２は完成する。

既述の通り、平常時におけるＰＤＰ２は、リセット期間、スキャン期間、サステイン期間の３つの動作周期を有している。ＰＤＰ２の中でも、共通電極の集中する発熱箇所６は高温を発することが多い。共通電極はＰＤＰ２の前面ガラス基板に形成されるため、発熱箇所６も前面ガラス基板側モジュール２１に生じる。したがって、前面ガラス基板側モジュール２１から効果的に熱伝導させ、放熱することが求められる。

共通電極接続用フラットケーブル３は、ＰＤＰ２の前面ガラス基板側モジュール２１の非表示領域に設けられた共通電極と共通電極駆動回路７の間をつなぐ接続用ケーブルである。製造の容易さやコストの面から、共通電極接続用フラットケーブル３の枚数は可能な限り少ないほうが良い。また、一枚の共通電極接続用フラットケーブル３の幅は短いほうが良い。従って、各図に示すように共通電極接続用フラットケーブル３は、パネルの表示領域寸法の半分以下に集約して一枚にし、パネル内で拡げられた電極共通部から表示領域に電極を分岐する構成が一般的である。このことにより、集約部とパネル内で拡げられた電極共通部との間で、電流集中による局所的発熱の一因となる。

スキャン電極接続用フラットケーブル４は、ＰＤＰ２の前面ガラス基板側モジュール２１の非表示領域に設けられたスキャン電極とスキャン電極駆動回路８の間をつなぐ接続用ケーブルである。

アドレス電極接続用フラットケーブル５は、背面ガラス基板側モジュール２２の非表示領域に設けられたアドレス電極とアドレス電極駆動回路９との間を接続する接続用ケーブルである。

図１では図示しない共通電極駆動回路７はスキャン期間及びサステイン期間に動作する共通電極の駆動を行う駆動制御回路である。共通電極は選択的に動作することは無いため、制御回路は小さな規模でできる。ただし既述の通り、共通電極接続用フラットケーブル３の枚数及び幅により高電流が集中することとなる。

図１では図示しないスキャン電極駆動回路８はスキャン電極の駆動を行う駆動制御回路である。スキャン電極はスキャン期間に選択的に動作するため、いくつかの回路で分散制御されることが多い。本発明の各図においても共通電極接続用フラットケーブル３は一本であるのに対し、スキャン電極接続用フラットケーブル４は複数本で構成されている。逆を言えば電流がある程度分散するため発熱の原因とはなりにくい。ただし、電極の選択制御などが求められるため、スキャン電極駆動回路８の制御回路は共通電極駆動回路７より大きくなる。

図１では図示しないアドレス電極駆動回路９はアドレス電極の駆動を行う駆動制御回路である。アドレス電極はリセット期間とスキャン期間で動作するが、スキャン期間ではスキャン電極の動作ごとに各アドレス電極の電位もアドレス電極駆動回路９が変化させる。したがって、スキャン電極駆動回路８同様、アドレス電極駆動回路９もアドレス電極接続用フラットケーブル５が複数本用意されている。またアドレス電極駆動回路９の制御回路の規模も共通電極駆動回路７と比べると大きなものとなる。なお、本明細書ではアドレス電極接続用フラットケーブル５及びアドレス電極駆動回路９は下端に配されるものとして説明しているが上端側に配しても問題は無い。

これに加え、本発明に関わるＰＤＰモジュールでは、放熱構造体１０、伝熱材１１を有する点に特徴がある。

図２は本発明に関わるＰＤＰモジュールの背面側から見た図である。また、図３は図１及び図２のＡ−Ａ´断面の断面図であり、図４は共通電極接続用フラットケーブル３のある側方から見たＰＤＰモジュールの側面図である。なお、前面側から見た図は図１と同じなので省略する。

放熱構造体１０は、伝熱材１１を経由した熱を放熱（放散）するための構造体である。本発明においては、放熱構造体１０の形状は表面積を増やし放熱に適切とすべく、フィン形状が用いられる。放熱構造体１０はシャーシ１に熱力学的に接続されており、シャーシ１に伝わった熱は放熱構造体１０にも伝わる構成となっている。

図３、図４において、放熱構造体１０は同一形状を有するフィンを３枚有している。そして、放熱構造体１０の上部を通す形で共通電極接続用フラットケーブル３が配線されていた。しかし、この放熱構造体１０の形状及び共通電極接続用フラットケーブル３の配線の仕方については適宜設計してよい。

図５はこの放熱構造体１０のバリエーションを表す図である。例えば、図５（ａ）に示すように外側のフィンの高さを高くしたり、同（ｂ）に示すように外側のフィンの高さを低くしたりすることも可能である。

また図６に示すように、共通電極接続用フラットケーブル３を通す箇所のみ放熱構造体１０のフィンを削除ないしはフィンの高さを低くすることで、共通電極接続用フラットケーブル３の配線を容易にしても良い。

ただしいかなる形状、パーツ構成であっても、放熱構造体１０とシャーシ１との間で伝熱性を有している必要がある。

伝熱材１１は、前面ガラス基板側モジュール２１の発熱箇所６に生じる熱をシャーシ１に伝達するための熱伝達用部材である。素材としては、シリコンシートなどを想定する。

この伝熱材１１はＰＤＰ２の前面ガラス基板側モジュール２１及びシャーシ１に挟み込まれる形で接するように配置される。すなわち、図１でも分かるとおり、ＰＤＰ２の前面ガラス基板側モジュール２１と背面ガラス基板側モジュール２２は完全に重なりあっているわけではない。共通電極及びスキャン電極を接続するために、前面ガラス基板側モジュール２１は左右に突出し、アドレス電極を接続するために背面ガラス基板側モジュール２２は上下のいずれか又は双方が突出する。この前面ガラス基板側モジュール２１の共通電極側の突出部に伝熱材１１を接することで発熱箇所６からの熱をシャーシ１に伝播させる。この際、前面ガラス基板側モジュール２１の発熱箇所６に伝熱材１１が接するように配することが好ましい。更には、伝熱材１１の直上の対応する箇所（たとえば背面から見て伝熱材１１と放熱構造体１０が重なる位置）に放熱構造体１０が配されることが好ましい。

このような構成にすることで、ＰＤＰ２の前面ガラス基板側モジュール２１の発熱箇所６で生じた熱が、伝熱材１１に伝わり、そこから放熱構造体１０に伝播することでより効率的な放熱を実現することが可能となる。これにより、共通電極接続用フラットケーブル３の寸法を小さくしてパネルの端部で集約させても電流集中によるパネルの局所的な発熱を抑えることが可能となる。

また、今回の構造では特許文献２記載の技術の妨げとなるものではない。すなわちＰＤＰ２の前面ガラス基板側モジュール２１の端部突出部を利用するものであり、背面ガラス基板側モジュール２２に対して加工等を行う必要は無い。したがって、特許文献２記載の技術等と共に本願発明を同一のＰＤＰモジュールに適用することが可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。たとえば、上述の説明では放熱構造体１０を別の部品として説明したが、シャーシ１と一体で成型してもなんら問題は無い。

また、本発明では、局所的発熱の放散に際し、専用の放熱構造体１０を用いていた。しかし、パネル全体から発生する熱を放散する機構を流用又は兼用しても良い。これらの機構はＰＤＰ２全体の熱を放散するために背面ガラス基板側モジュール２２に接するが、それらを流用・兼用することも射程に含めている。

本発明は、ＰＤＰモジュール及びそれを利用したＰＤＰ装置に対して適用可能である。

プラズマディスプレイパネルモジュールの表示面（前面）側から見た図である。 本発明に関わるＰＤＰモジュールの背面側から見た図である。 本発明に関わるＰＤＰモジュールのＡ−Ａ´断面の断面図である。 本発明に関わるＰＤＰモジュールの共通電極接続用フラットケーブルのある側方から見た側面図である。 本発明に関わる放熱構造体のバリエーションを表す図である。 本発明に関わる放熱構造体のバリエーションを表す別の図である。

符号の説明

１…シャーシ、２…ＰＤＰ、３…共通電極接続用フラットケーブル、
４…スキャン電極接続用フラットケーブル、
５…アドレス電極接続用フラットケーブル、６…発熱箇所、
７…共通電極駆動回路、８…スキャン電極駆動回路、９…アドレス電極駆動回路、
１０…放熱構造体、１１…伝熱材。

Claims (3)

1. プラズマディスプレイパネルモジュールであって、
   パネルの表示領域寸法より狭く集約された共通電極接続用フラットケーブルが前記パネルに接続され、前記パネル内の端部領域で共通電極集約部から表示領域に向けて電極間隔を広げるように構成したプラズマディスプレイパネルと、
   前記パネルの背面側に配され、これを固定するシャーシと、前記共通電極集約部と前記端部領域の少なくとも一部の領域の前記シャーシに、放熱構造体を有し、
   前記パネルは、前面と背面の２枚のガラス基板で構成され、前面ガラス基板に共通電極を有し、共通電極駆動回路から前記共通電極へ接続される前面パネル部を伝熱材を介して前記シャーシに接続することを特徴とするプラズマディスプレイパネルモジュール。
2. 請求項１記載のプラズマディスプレイパネルモジュールであって、
   前記パネルの表示領域寸法より狭く集約された前記共通電極接続用フラットケーブルと前記パネルとの接続幅は、前記パネルの表示領域寸法の半分以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルモジュール。
3. 請求項２記載のプラズマディスプレイパネルモジュールであって、
   前記放熱構造体は、少なくとも１つ以上の金属製のフィンであることを特徴とするプラズマディスプレイパネルモジュール。

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