JPWO2006092954A1 - フラットパネル表示装置 - Google Patents

Abstract

フラットパネル表示装置の筐体適所の高温化を確実に抑制しつつ、筐体内部を効率的に冷却可能なフラットパネル表示装置を提供する。本発明のフラットパネル表示装置（１００）は、フラットディスプレイパネル（１１）と、フラットディスプレイパネル（１１）の表示面に対応した開口を有するフロントカバー（１５）と、第１の筐体部（２０）および第２の筐体部（２１）を有しフラットディスプレイパネル（１１）の背面を覆う筐体（１８）と、を備え、第１の筐体部（２０）の熱伝導率は、第２の筐体部（２１）の熱伝導率よりも小さく、第１の筐体部（２０）が、第２の筐体部２１から上方に延び、第１の筐体部（２０）に通気孔が設けられてなる装置である。

Description

本発明は、フラットパネル表示装置に関し、特にフラットディスプレイパネル用の筐体表面およびその内部の高温化を抑制可能なフラットパネル表示装置に関する。

薄型テレビに代表される表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）が普及してきた。

ＰＤＰは、薄型かつ大画面表示を可能にする表示デバイスであり、液晶表示パネルと同様、近年、その生産量は飛躍的に伸びている。

このプラズマ表示装置の表示技術については、既に多数の技術文献が公表されている（例えば、非特許文献１参照）。

図１３には、ＰＤＰを表示デバイスに使った既存のプラズマ表示装置の一構成例が示され、図１３（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。

図１３に示すように、略矩形のＰＤＰ１１１の背面には、このＰＤＰ１１１より若干面積の大きい略矩形の金属製支持板１１２が接合して固定され、この金属製支持板１１２は、ＰＤＰ１１１を保持した状態で脚部１１３に固定されている。

また、ＰＤＰ１１１の前面側には前面板１１５が配設され、この前面板１１５は、ＰＤＰ１１１の表示面（図示せず）に対応した開口を有して、この開口に臨むように光フィルタ１１４が前面板１１５に配設されている。

こうして、この光フィルタ１１４付きの前面板１１５は、電磁波の遮蔽、色純度の調整および外部衝撃に対するＰＤＰ１１１の保護といった役割を担っている。

更に、金属製支持板１１２の背面には、ＰＤＰ１１１を駆動するための各種の電子部品１１６（例えば、ドライバーＬＳＩ）を実装した回路基板１１７が、金属製支持板１１２の背面からスペーサＳを介して一定の間隔を隔てて固定されている。

そして、ＰＤＰ１１１、金属製支持板１１２、電子部品１１６及び回路基板１１７をそれらの背面から包むようにバックカバーとして機能する筐体１１０が、脚部１１３に取り付けられており、前面板１１５は、この筐体１１０の前部に取り付けられている。

なお、この筐体１１０の適所に、メッシュ状の空気排気孔または空気吸い込み孔として機能する複数の通気孔１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃが設けられている。

ところでＰＤＰ１１１は、液晶パネルやブラウン管のような他の表示体と比べて、放電発光による画像表示に起因して高温化し易い。また、ＰＤＰ１１１の駆動電圧も他の表示体よりも高いため（駆動電圧：２００〜３００Ｖ）、電子部品１１６（例えば、ドライバＬＳＩ）も高温化する。更には、ＰＤＰ１１１の発光効率を上げるため、ドライバＬＳＩの駆動電圧を高くする傾向にあり、このことが、プラズマ表示装置１６０の熱問題を一層顕在化させると考えられる。

このため、ＰＤＰ１１１の長時間表示によりプラズマ表示装置１６０の筐体内部が高温化することを可能な限り抑制するため、従来からプラズマ表示装置１６０の各種の放熱技術が開発されている。

例えば、ＰＤＰと、アルミからなる熱伝導板との間に熱的密着性を向上させる目的でシリコンゴム等の熱伝導性シートを装着してＰＤＰと熱伝導板の間の熱伝達率を改善させると共に、この熱伝導板の上部に複数のヒートパイプおよび放熱フィン並びに放熱ファンが配設され、これにより、ＰＤＰの局所的な発熱を効率的に抑えることを意図したプラズマ表示装置が開示されている（特許文献１参照）。

また、ＰＤＰを保持するシャーシおよび電子部品に接合された放熱器を、熱伝導率の大きいアルミ金属板のようなリアカバーに接続することにより、ＰＤＰおよび電子素子から発生した熱を、リアカバーに効率的に放熱可能なプラズマディスプレイの冷却構造が開示されている（特許文献２参照）。

更に、線状の凹凸構造が、熱伝導性に優れたＰＤＰ用のリアフレーム（例えば、アルミ金属板）の内面に形成され、これにより、軽量化を保って強度や放熱性に優れたＰＤＰ用のリアフレームが得られる（特許文献３参照）。
フラットパネルディスプレイ１９９９（日経マイクロデバイス編） 特開平１１−２５１７７７号公報 特開２０００−３４７５７８号公報 特開２００１−２４２７９２号公報

上記特許文献１〜３に記載のＰＤＰの放熱技術から理解されるとおり、従来、ＰＤＰや電子部品（ドライバＬＳＩ）で発生した熱を外部に逃がすには、熱伝導率に優れた材料からなる金属板や筐体が使用されていた。

即ち、熱伝導率の大きい金属板や筐体に、上記発熱体としてのＰＤＰや電子部品を直接又は間接に接触させることにより、これらの筐体等の全面に速やかに、筐体内部で発生した熱を伝熱させることが可能になり、これにより、筐体等を介して筐体内部で発生した熱を大気に効率的に放出させ、ひいてはプラズマ表示装置の内部の高温化が抑制されていた。

ところが、熱伝導率に優れた筐体（特に、消費者に触れる可能性の高い筐体の上部）が使用されると、その反射的デメリットとして、筐体の表面（外面）温度は上昇し易く、このことが、消費者に対し熱的な不快感等を与えかねない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フラットパネル表示装置の筐体適所の表面高温化を確実に抑制しつつ、筐体内部を効率的に冷却可能なフラットパネル表示装置を提供することを目的とする。

本件発明者等は、プラズマ表示装置の放熱過程には、空気の自然対流熱放出および筐体等の熱伝導並びに筐体等の熱輻射が介在すると考えられるが、熱伝導率に優れた筐体等の均熱化に頼った既存技術が、如何なる場合にも高効率と言えるか疑問に思った。そこで、熱流体シミュレーション技術を駆使して、従来の放熱技術と全く違う観点の放熱法を見出した。

即ち、上記目的を達成するために、本発明に係るフラットパネル表示装置は、フラットディスプレイパネルと、前記フラットディスプレイパネルの表示面に対応した開口を有するフロントカバーと、第１の筐体部および第２の筐体部を有し前記フラットディスプレイパネルの背面を覆う筐体と、を備えて、前記第１の筐体部の熱伝導率は、前記第２の筐体部の熱伝導率よりも小さく、前記第１の筐体部が、前記第２の筐体部から上方に延び、前記第１の筐体部に通気孔が設けられてなる装置である。

なお、前記第１の筐体部の一例は、前記第２の筐体部の端部に接して構成される。

また、前記第１の筐体部の他の例は、前記第２の筐体部との間に隙間を有して構成される。

またここで、前記フラットパネル表示装置が、前記通気孔を通して空気を排気する機能を有しても良い。
こうした構成によれば、熱伝導率の小さい第１の筐体部を、筐体の上部に設けることにより、筐体の内部空間の暖められた空気の浮力に起因した気流速度の増加による筐体の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体の内部のフラットディスプレイパネルの温度が効率的に冷却され得る。
また、筐体の上方の暖められた空気の浮力によって、筐体の内部から空気を効果的に外部に排気できるため、排気用または吸気用のファンを別途配置する必要が無い。
更には、消費者に触れやすい筐体の上部に位置する第１の筐体部は暖まり難く、消費者に対して熱的な不快感等を与えずに済む。
また、上記効果に加えて、前記フラットパネル表示装置が、前記隙間を通して空気を吸い込む機能を有しても良く、この場合には、空気をよりスムーズに通流でき好適である。

また、前記第１の筐体部の材料例は樹脂であり、前記第２の筐体部の材料例は金属である。

更に、前記第１の筐体部の熱伝導率の好適な範囲としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲であり、前記第２の筐体部の熱伝導率の好適な範囲としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。

また、前記第１の筐体部の上下方向に沿った幅を、前記筐体の上下方向に沿った幅で除した値が望ましくは、１／１０を超え、かつ７／１０未満である。

汎用解析ソフト（ＳＴＲＥＡＭ（登録商標））によるシミュレーション結果から上記範囲が、筐体の放熱特性として適正な範囲であると判明した。

ここで、前記第１の筐体部の他の例として、これが、前記第２の筐体部から続く前記第２の筐体部と同一材料からなる延在部と、前記延在部の外面を覆って層状をなした被覆部とを有し、前記被覆部が、前記延在部の外面と接触して上方に延びるように構成されても良い。

第１の筐体部の更なる他の例として、これが、前記第２の筐体部と隙間を隔てた前記第２の筐体部と同一材料からなる離間部と、前記離間部の外面を覆って層状をなした被覆部とを有し、前記被覆部が、前記離間部の外面と接触して上方に延びるように構成されても良い。
こうした構成であっても、熱伝導率の小さい第１の筐体部（被覆部）を、筐体の上部に設けることにより、筐体の内部空間の暖められた空気の浮力に起因した気流速度の増加による筐体の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体の内部のフラットディスプレイパネルの温度が効率的に冷却され得る。
また、筐体の上方の暖められた空気の浮力によって、筐体の内部から空気を効果的に外部に排気できるため、排気用または吸気用のファンを別途配置する必要が無い。
更には、消費者に触れやすい筐体の上部に位置する第１の筐体部（被覆部）は暖まり難く、消費者に対して熱的な不快感等を与えずに済む。
なお、前記被覆部の材料例は樹脂であり、前記第２の筐体部の材料例は金属である。

また、前記被覆部の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲であり、前記第２の筐体部の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。

更に、前記第１の筐体部の上下方向に沿った幅を、前記筐体の上下方向に沿った幅で除した値が望ましくは、１／１０を超え、かつ４／１０未満である。

汎用解析ソフト（ＳＴＲＥＡＭ（登録商標））によるシミュレーション結果から上記範囲が、筐体の放熱特性として適正な範囲であると判明した。
なお、前記フラットディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルであっても良い。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

本発明によれば、フラットパネル表示装置の筐体適所の表面高温化を確実に抑制しつつ、筐体内部を効率的に冷却可能なフラットパネル表示装置が得られる。

図１は、本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図である。 図２は、本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図である。 図３は、図１に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図である。 図４は、図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。 図５は、図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 図６は、図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 図７は、本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図である。 図８は、本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図である。 図９は、図７に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図である。 図１０は、図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。 図１１は、図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 図１２は、図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 図１３は、ＰＤＰを表示デバイスに使った既存のプラズマ表示装置の一構成例を示した図である。

符号の説明

１１ ＰＤＰ
１２ 金属製支持板
１３ 脚部
１４ 光フィルタ
１５ 前面板
１６ 電子部品（ドライバＬＳＩ）
１７ 回路基板
１８ 筐体
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 通気孔
１９ｄ 開口
２０ 第１の筐体部（樹脂層）
２１ａ 延在部（離間部）
２１、２１ｂ 第２の筐体部
２２ 隙間
１００、１１０、１３０、１４０、１６０ プラズマ表示装置
１２０、１５０ 解析モデル

以下、本発明の好ましい実施の形態１、２を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図であって、図１（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。
図１によれば、略矩形のＰＤＰ１１の背面に、略矩形の金属製支持板１２が、ＰＤＰ１１に接合してこれを保持するように配置され、この金属製支持板１２は、プラズマ表示装置１００の台座として機能する脚部１３に固定されている。
ＰＤＰ１１の前面に前面板１５（フロントカバー）が、バックカバーに相当する筐体１８（詳細な構成は後ほど説明）に接合するように配設されている。
そして、この前面板１５は、ＰＤＰ１１の表示面に対応した開口を有して、この開口に臨むように、電磁波遮蔽シート、色補正フィルムおよび強化ガラス等により構成される光フィルタ１４が前面板１５に取り付けられ、これにより、プラズマ表示装置１００の電磁波遮蔽、色純度調整および外部衝撃保護を可能にしている。
金属製支持板１２の背面には、適宜のスペーサＳを介して、ＰＤＰ１１を駆動するための電子部品１６（例えば、ドライバーＬＳＩ）を実装した回路基板１７が、この金属製支持板１２に固定されて配置されている。
このようなＰＤＰ１１、金属製支持板１２および回路基板１７を背面から包むように筐体１８が配置され、この筐体１８は、上記前面板１５と共にプラズマ表示装置１００の意匠ケースとして機能する。
なお、筐体１８は脚部１３に取り付けられ、筐体１８と前面板１５とは、適宜の固定手段（接着剤や機械的な嵌め合せ等）により接合されている。
以下、図面を参照してこの筐体１８の構成を詳しく説明する。
筐体１８は、熱伝導率を違えた複数の材料からなり、ここではその一例として、筐体１８が上下方向（プラズマ表示装置１００の垂直方向）の適所（熱流体シミュレーションにより適正な分割位置を算出；後ほど説明）において２分割され、熱伝導率の小さな樹脂材料等からなる第１の筐体部２０が、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１の端部に相当する上記分割箇所に接して、この第２の筐体部２１の端部から上方に延びている。なお、第１の筐体部２０と第２の筐体部２１とは、適宜の固定手段（接着剤や機械的な嵌め合せ等）により接合されている。なお、第１の筐体部２０と第２の筐体部２１との間の上記機械的な嵌め合せ接合を想定した場合に容易に理解されるとおり、ここでの第２の筐体部２１の「端部」とは、図１に記載された第２の筐体部２１の最先端の端面に限定されることなく、機械的な嵌め合わせに必要な第２の筐体部２１の端面近傍の縁部（正確には第２の筐体部２１の端面近傍の側面）をも意味する。このため、第１および第２の筐体部２０、２１の縁部同士を重畳させて嵌め合わせ、両者を締結しても良い。
ここで、第１の筐体部２０（即ち、プラズマ表示装置１００の上部）には、筐体１８の内部から空気を排気するメッシュ状の空気排気孔として、プラズマ表示装置１００の左右方向に延びる略長方形状の通気孔１９ａが設けられている。
また、第２の筐体部２１の下端面には、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として、適宜の通気孔（図示せず）が設けられている。
こうして、空気浮力の原理（後記）に基づき、図１（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１の下端面の通気孔から筐体１８の内部に流入した空気は、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。
なお、第２の筐体部２１の左右方向の両サイドには、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として、プラズマ表示装置１００の上下方向に延びる略長方形状の一対の通気孔１９ｂ、１９ｃが、回路基板１７に実装された一対のドライバＬＳＩに対向するように設けられ、これらの通気孔１９ｂ、１９ｃを介しても外部から新規の空気が流入される。
ここで、第１の筐体部２０の材料例として、主にポリエチレンからなる樹脂（熱伝導率：０．２５−０．３４Ｊ／ｍｓＫ）、主にガラス繊維からなる樹脂（０．２４−１．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にベークライトからなる樹脂（０．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にエポキシガラスからなる樹脂（０．４７Ｊ／ｍｓＫ）および発泡ポリウレタン（０．０２Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、第１の筐体部２０の材料として、少なくとも熱伝導率１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の部材を使用することが望ましく、更には、この第１の筐体部２０の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲である。
また、第２の筐体部２１の材料例として、アルミニウム（熱伝導率：２３７Ｊ／ｍｓＫ）、鉄（８０．４Ｊ／ｍｓＫ）、銅（４０１Ｊ／ｍｓＫ）、マグネシウム（１５６Ｊ／ｍｓＫ）、銀（４２９Ｊ／ｍｓＫ）、グラファイト（１９６０Ｊ／ｍｓＫ）およびダイアモンド（１３６０−２３２０Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、第２の筐体部２１の材料として、少なくとも熱伝導率８０Ｊ／ｍｓＫを超える部材を使用することが望ましく、更には、この第２の筐体部２１の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。
図２は、本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図であって、図２（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。
図２に示したプラズマ表示装置１１０の構成は、第１の筐体部２０と第２の筐体部２１との間の分割部分の構成を除いて図１に示したプラズマ表示装置１００の構成と同じであり、ここでは、両者に共通する構成の説明は省略する。
図２によれば、熱伝導率の小さな樹脂材料等からなる第１の筐体部２０は、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１の上部と離間した隙間２２を隔てて、この第２の筐体部２１の上部から上方に延びている。なお図示は省略しているが、第１の筐体部２０は、第２の筐体部２１にその側部において接続されている。
このため、第２の筐体部２１の下端面に設けられた通気孔（図示せず）に加えて、この隙間２２も、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として機能させることができ、空気の通流をよりスムーズに行える。
こうして、空気浮力の原理（後記）に基づき、図２（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１の下端面の通気孔および隙間２２から筐体１８の内部に流入した空気は、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。
このようなプラズマ表示装置１００、１１０の筐体１８によれば、以下の作用及び効果を奏する。
第１に、プラズマ表示装置１００の第１の筐体部２０は、熱伝導率の小さな樹脂等の材料により構成され、消費者に触れやすい筐体１８の上方に位置する第１の筐体部２０は暖まり難い。このため、消費者に対して熱的な不快感等を与えずに済む。
なお、プラズマ表示装置１００の第２の筐体部２１は、熱伝導率の大きな金属等により構成されているが、この第２の筐体部２１は、プラズマ表示装置１００の下方に位置しており、購入者が触れる機会が少なく、プラズマ表示装置１００の下部に位置する第２の筐体部が暖かくなっても、消費者に対してそれ程熱的な不快感を与えない。
第２に、第１の筐体部２０が、熱伝導率の小さな樹脂等により構成されているため、第１の筐体部２０に対応する筐体１８の上部では、筐体１８の内部空間に存在する空気が、外気と熱交換され難く高温化させられる。このため、昇温した空気の膨張によりその空気の密度が減少し、ひいては空気の浮力が増加することになる。
そうなると、第１の筐体部２０に設けられた通気孔１９ａから昇温した空気は速やかに筐体１８の外部に排気されると共に、この空気の排気と連動して、筐体１８の外部から、例えば第２の筐体部２１の下端面の通気孔を介して、新規の空気が筐体１８の内部に入る。
よって筐体１８の上部の暖められた空気の浮力によって、筐体１８の内部から空気を効果的に外部に排気できるため、排気用または吸気用のファンを別途配置する必要が無く、ファンによるプラズマ表示装置１００の騒音問題が解消されると共に、ファン設置に伴う費用が節約され、プラズマ表示装置１００のコスト低減も図れて好適である。こうして、排気用または吸気用のファンを用いることなく、筐体１８の内部空間に存在する昇温した空気の排気速度を高めることができ、結果として、プラズマ表示装置１００の冷却効率を改善させ得る。
ところで、このような熱伝導率の小さな樹脂等により第１の筐体部２０が構成されると一見、筐体１８の内部を暖める方向に作用してプラズマ表示装置１００の冷却機能は、寧ろ妨げられると懸念される。
しかし、筐体１８の上方の暖められた空気の浮力に基づき筐体１８の内部から空気を効果的に外部に排気させることによるプラズマ表示装置１００の冷却機能の方が、熱伝導率の大きな金属等の均熱化効果によるプラズマ表示装置１００の冷却機能よりも優れていると考えられる。
即ちプラズマ表示装置の放熱過程として、空気の自然対流熱放出および筐体等の熱伝導並びに筐体等の熱輻射が介在するものの、フラットパネル表示装置の表示部を覆うような矩形かつ平らな筐体であれば、空気の自然対流による放熱が最も効率的であると、本願発明者等は推測しており、後記の熱流体シミュレーション結果により、こうした推測の妥当性が裏付されている。
第３に、プラズマ表示装置１００の第２の筐体部２１（筐体１８の下部）は、熱伝導率の大きな金属等により構成され、筐体１８の内部で発生した熱は速やかに第２の筐体部２１の全面に伝熱される。このため、上記空気置換による放熱効果と相俟って、第２の筐体部２１を介した外気との熱交換（輻射や熱伝達）により筐体１８の内部の熱を効率的に放熱できる。
次に、熱流体シミュレーション技術を使用することにより、上記の空気浮力に基づく排熱効果を検証すると共に、この排熱効果を最も高め得るプラズマ表示装置１００、１１０の筐体１８の構造設計を行った。
（解析モデル）
図３は、図１に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図であり、図３（ａ）は、プラズマ表示装置用の解析モデルを背面から見た背面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿ったその解析モデルの断面図である。
なお、数値計算に影響を及ぼさない範囲内で、実際のプラズマ表示装置に比較して図３に示した解析モデル１２０の構成は簡素化されている。例えば、脚部１３、前面板１５および光フィルタ１４はこの解析モデル１２０では除かれているが、このことが数値解析の評価に何ら影響しなかった。こうして、数値計算のための単位解析領域に相当する要素の数を可能な限り減らして計算機の記憶容量や計算時間が節約されている。
なおここでは、図１に示したプラズマ表示装置の構成に基づく解析モデル１２０を使って熱流体シミュレーションが実行されているが、図２に示したプラズマ表示装置１１０に基づく解析モデルを使って熱流体シミュレーションを実行しても同様の解析結果が得られた。
図３によれば、前面が開放された略矩形状の筐体１８は、その上下方向の適所において左右方向に沿って分割された第１の筐体部２０と第２の筐体部２１から構成されている。
ここで、筐体１８の上端面から測った距離Ｌ１が、第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅に相当し、筐体１８の上端面から測った距離Ｌ１の箇所で第１の筐体部２０と第２の筐体部２１とが分割される。なお、筐体１８の上端面からその下端面までの距離Ｌ２は、筐体１８の上下方向に沿った幅に相当する。
筐体１８の開放された面には、略矩形状のＰＤＰ１１が蓋を兼ねるような形態で配置され、このＰＤＰ１１を保持する略矩形状の金属製支持板１２が、このＰＤＰ１１の背面に接触するように配置されている。また、金属製支持板１２の背面には、スペーサＳを介して回路基板１７が配置され、この回路基板１７に電子部品１６が実装されている。
なお、電子部品１６の平面視形状は、回路基板１７の略全域に配置された矩形としてモデル化されている（この電子部品１６は、実際は、回路基板１７の両端裏面に配置された長方形状の一対のドライバＬＳＩを想定している。）。
ここで熱発生源として、ＰＤＰ１１および電子部品１６の各々の発熱量が、２００Ｗに条件設定された。また各部材の材質に対応する熱伝導率が入力され、部材間の熱抵抗は設定されていない。
第１の筐体部２０の材料例としては、熱伝導率の小さな樹脂等が選ばれ、例えば、主にポリエチレンからなる樹脂（熱伝導率：０．２５−０．３４Ｊ／ｍｓＫ）、主にガラス繊維からなる樹脂（０．２４−１．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にベークライトからなる樹脂（０．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にエポキシガラスからなる樹脂（０．４７Ｊ／ｍｓＫ）および発泡ポリウレタン（０．０２Ｊ／ｍｓＫ）のうちの何れかの材料が選択される。
また、第２の筐体部２１の材料例として、熱伝導率の大きな金属等が選ばれ、例えば、アルミニウム（熱伝導率：２３７Ｊ／ｍｓＫ）、鉄（８０．４Ｊ／ｍｓＫ）、銅（４０１Ｊ／ｍｓＫ）、マグネシウム（１５６Ｊ／ｍｓＫ）、銀（４２９Ｊ／ｍｓＫ）、グラファイト（１９６０Ｊ／ｍｓＫ）およびダイアモンド（１３６０−２３２０Ｊ／ｍｓＫ）のうちの何れかの材料が選択される。
流体の流動条件として、解析モデルの空間を区分する要素に空気の自然対流が設定され、筐体１８の外部空間に相当する要素の空気温度は、室温に設定されている。また、筐体１８の上端面に相当する要素には開口１９ｄに相当する適宜の開口率が入力され、筐体１８の下端面の相当する要素にも適宜の開口率（開口は図示されていない。）が入力され、これにより、筐体１８の内部と筐体１８の外部との間で空気が通気するようにモデル化されている。
（解析シミュレータ）
図３に示した解析モデル１２０の熱流体数値計算は、汎用の熱流体解析プログラム（株式会社ソフトウェアクレイドル社製の熱流体解析ソフト；ＳＴＲＥＡＭ（登録商標））を使って実行された。
具体的な解析法として、有限体積法と称される離散化手法が使用されており、図３に示した解析モデル１２０を含む解析対象領域を６面体要素からなる細かい空間に区分して（要素数；約３００００個）、これらの微細な要素間で授受される熱や流体のつりあいを元に熱移動や流体の流れを支配する一般的な関係式を解いて、その結果が収束するまで反復演算が実行されることになる。
上記関係式は、運動方程式（ナビエ・ストークスの式）、エネルギー方程式や乱流モデルによる乱れ量保存式等であるが、ここでは詳細な説明は省く。
（解析結果）
図４〜図６は何れも、図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。
図４は、横軸に第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸にＰＤＰの温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。なお、ＰＤＰ１１の隔壁内面（図示せず）に塗布される蛍光体（図示せず）は熱劣化し易く、ＰＤＰ１１の温度管理の必要性は高い。
ここで、ＰＤＰ１１の温度とは、長方形状のＰＤＰ１１の両端面近傍の各々について代表測定点３ポイント（合計６ポイント）を選び、これらの測定点における温度の面内平均値である。
また、このＰＤＰ１１の温度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（即ち、筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）におけるＰＤＰ１１の温度Ｔ１で規格化した相対値として示されている。
図５は、横軸に第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸に電子部品の温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。なお、電子部品１６の半田部分は熱による接触不良を引き起こす可能性があるため、電子部品１６の温度管理の必要性も高い。ここで、電子部品１６の温度とは、矩形の電子部品１６と回路基板１７との界面から若干電子部品１６の内側位置であって（半田部分に対応する位置）、電子部品１６の両端面近傍の各々について代表測定点３ポイント（合計６ポイント）を選び、これらの測定点における温度の面内平均値である。
また、この電子部品１６の温度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（即ち、筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）における電子部品１６の温度Ｔ１で規格化した相対値として示されている。
図６は、横軸に第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、縦軸に筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、筐体１８の上端面における気流（空気）の速度（ｍ／ｓ）をとって、両者の関係が示されている。
ここで、気流の速度とは、筐体１８の上端面の幅方向中心に位置し、その長手方向に沿った代表測定点３ポイントを選び、これらの測定点における気流（空気）の速度の平均値である。
また、この気流の速度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（即ち、筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）における気流の速度で規格化した相対値として示されている。
図４および図５によれば、ＰＤＰ１１の温度および電子部品１６の温度の何れも、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１で構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、急速に低下している。
また図６によれば、気流の速度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、増加している。
こうした熱流体シミュレーションの結果から理解されるとおり、熱伝導率の小さい樹脂材料等からなる第１の筐体部２０を、筐体１８の上部に設けることにより、筐体１８の内部空間の暖められた空気の浮力に起因した気流速度の増加による筐体１８の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体１８の内部のＰＤＰ１１や電子部品１６が効率的に冷却されたと考えられる。
また、Ｌ１／Ｌ２の適正な範囲は、ＰＤＰ１１の温度と電子部品１６の温度の両方が充分に低下した領域であって、気流の速度が確実に増加した領域に対応した範囲であると考えられ、この観点から図４、図５および図６によれば、これは、１／１０を超え、かつ７／１０未満の範囲であると推定される。
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図であって、図７（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。
また、図８は、本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図であって、図８（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。
図７に示したプラズマ表示装置１３０の構成は、図１に示したプラズマ表示装置１００の構成に対応するものであり、第１の筐体部２０、２１ａが、第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に樹脂層２０（被覆部）を重ねて層状に構成される点を除いて、プラズマ表示装置１００の構成と同じため、両者に共通する構成の説明は省く。また、図８に示したプラズマ表示装置１４０の構成は、図２に示したプラズマ表示装置１１０の構成に対応するものであり、第１の筐体部２０、２１ａが、第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる離間部２１ａの外面に樹脂層２０（被覆部）を重ねて層状に構成される点を除いて、プラズマ表示装置１１０の構成と同じため、両者に共通する構成の説明は省く。
図７によれば、筐体１８は、熱伝導率を違えた複数の材料からなり、ここではその一例として、筐体１８の下部は、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１ｂにより構成されている。
また、熱伝導率の小さな樹脂材料等を一部に含む第１の筐体部２０、２１ａは、第２の筐体部２１ｂから続く第１の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に、層状に重なるように熱伝導率の小さな樹脂層２０を有している。そして、この樹脂層２０は、延在部２１ａの外面と接触しつつ上方に延びている。
なお、樹脂層２０と延在部２１ａとは、接着剤等の適宜の固定手段により接合されている。
ここで、樹脂層２０と延在部２１ａとが層状をなした第１の筐体部２０、２１ａ（プラズマ表示装置１００の上部）には、筐体１８の内部から空気を排気するメッシュ状の空気排気孔として、プラズマ表示装置１００の左右方向に延びる略長方形状の通気孔１９ａが設けられ、第２の筐体部２１ｂの下端面には、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として、適宜の通気孔（図示せず）が設けられている。
こうして、図７（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１ｂの下端面の通気孔から筐体１８の内部に流入した空気は、実施の形態１で説明した空気浮力の原理に基づき、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。
また、図８によれば、図７の構成と同様、筐体１８の下部は、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１ｂにより構成されている。
また、熱伝導率の小さな樹脂材料等を一部に含む第１の筐体部２０、２１ａは、第２の筐体部２１ｂと隙間２２を隔てた第１の筐体部２１ｂと同一材料からなる離間部２１ａの外面に、層状に重なるように熱伝導率の小さな樹脂層２０を有している。そして、この樹脂層２０も離間部２１ａと同様に、第２の筐体部２１ｂと隙間２２を隔てて、離間部２１ａの外面と接触しつつ上方に延びている。
このため、第２の筐体部２１の下端面に設けられた通気孔（図示せず）に加えて、この隙間２２も、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として機能させることができ、空気の通気がよりスムーズに行える。なお、図７と同様の通気孔１９ａが、図８の第１の筐体部２０、２１ａにも設けられている。
こうして、実施の形態１で説明する空気浮力の原理に基づき、図８（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１の下端面の通気孔および隙間２２から筐体１８の内部に流入した空気は、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。
なおここで、樹脂層２０の材料例として、主にポリエチレンからなる樹脂（熱伝導率：０．２５−０．３４Ｊ／ｍｓＫ）、主にガラス繊維からなる樹脂（０．２４−１．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にベークライトからなる樹脂（０．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にエポキシガラスからなる樹脂（０．４７Ｊ／ｍｓＫ）および発泡ポリウレタン（０．０２Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、樹脂層２０の材料として、少なくとも熱伝導率１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の部材を使用することが望ましく、更には、この樹脂層２０の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲である。
また、第２の筐体部２１ｂの材料例として、アルミニウム（熱伝導率：２３７Ｊ／ｍｓＫ）、鉄（８０．４Ｊ／ｍｓＫ）、銅（４０１Ｊ／ｍｓＫ）、マグネシウム（１５６Ｊ／ｍｓＫ）、銀（４２９Ｊ／ｍｓＫ）、グラファイト（１９６０Ｊ／ｍｓＫ）およびダイアモンド（１３６０−２３２０Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、第２の筐体部２１ｂの材料として、少なくとも熱伝導率８０Ｊ／ｍｓＫを超える部材を使用することが望ましく、更には、この第２の筐体部２１ｂの熱伝導率の好適な範囲の一例としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。
またここでは、第２の筐体部２１ｂと延在部２１ａは共に、同一の金属板により構成されているが、勿論、両者の材料を違えて構成しても良く、第２の筐体部２１ｂと離間部２１ａは共に同一の金属板により構成されているが、勿論、両者の材料を違えて構成しても良い。
このようなプラズマ表示装置１３０、１４０の筐体１８には、その上部の外周面に熱伝導率の小さい樹脂層２０が配置されることによって、実施の形態１で説明したプラズマ表示装置１００、１１０による作用及び効果と同一の作用及び効果を奏する。
次に、実施の形態１と同様、熱流体シミュレーション技術を使用することにより、空気浮力に基づく排熱効果を検証すると共に、この排熱効果を最も高め得るプラズマ表示装置１３０、１４０の筐体１８の構造設計を行った。
（解析モデル）
図９は、図７に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図であり、図９（ａ）は、プラズマ表示装置用の解析モデルを背面から見た背面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿ったその解析モデルの断面図である。
なお、図９に示したプラズマ表示装置用の解析モデル１５０の構成は、実施の形態１で説明したプラズマ表示装置用の解析モデル１２０（図３）の構成に対応するモデルであり、第１の筐体部２０、２１ａが、第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に樹脂層２０（被覆部）を重ねて層状に構成される点を除いて、解析モデル１２０のモデル化思想を踏襲しており、ここでは両者に共通する内容の説明は省く。
また、図７に示したプラズマ表示装置の構成に基づく解析モデル１５０を使って熱流体シミュレーションが実行されているが、図８に示したプラズマ表示装置１４０に基づく解析モデルを使って熱流体シミュレーションを実行しても同様の解析結果が得られた。
図９によれば、前面が開放された筐体１８は、その上下方向の適所を境界とした第１の筐体部２０、２１ａと第２の筐体部２１ｂから構成されている。そして、熱伝導率の小さな樹脂材料等を一部に含む第１の筐体部２０、２１ａは、第２の筐体部２１ｂから続く第１の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に、層状に重なるように熱伝導率の小さな、断面Ｌ字状の樹脂層２０を有している。
ここで、筐体１８の上端面から測った距離Ｌ１が、第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅に相当し、筐体１８の上端面から距離Ｌ１に亘って、樹脂層２０により延在部２１ａの外面が層状に覆われている。なお、筐体１８の上端面からその下端面までの距離Ｌ２は、筐体１８の上下方向に沿った幅に相当する。
（解析シミュレータ）
実施の形態１と同様、汎用解析ソフト；ＳＴＲＥＡＭ（登録商標）を使って数値解析が実行された。
（解析結果）
図１０〜図１２は何れも、図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。
図１０は、横軸に第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸にＰＤＰの温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。
図１１は、横軸に第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸に電子部品の温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。
図１２は、横軸に第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸に筐体１８の上端面における気流（空気）の速度（ｍ／ｓ）をとって、両者の関係が示されている。
なお、ＰＤＰの温度および電子部品の温度並びに気流の速度の意味合いは、実施の形態１で述べたものと同じである。
図１０および図１１によれば、ＰＤＰ１１の温度および電子部品１６の温度の何れも、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１ｂのみで構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、急速に低下している。
また、図１２によれば、気流の速度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１ｂのみで構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、増加している。
こうした熱流体シミュレーションの結果から理解されるとおり、実施の形態１と同様に、熱伝導率の小さい樹脂材料等からなる樹脂層２０を、第２の筐体部２１ｂの延在部２１ａの外面を覆うように、筐体１８の上部に設けることにより、筐体１８の内部空間の暖められた空気浮力に起因した気流速度の増加による筐体１８の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体１８の内部のＰＤＰ１１の温度や電子部品１６が効率的に冷却されたと考えられる。
また、Ｌ１／Ｌ２の適正な範囲は、ＰＤＰ１１の温度と電子部品１６の温度の両方が充分に低下した領域であって、気流の速度が確実に増加した領域に対応した範囲であると考えられ、この観点から図１０、図１１および図１２によれば、これは、１／１０を超え、かつ４／１０未満の範囲であると推定される。
なおここまで、フラットパネル表示装置として、プラズマ表示装置を例にしてその効率的な放熱技術を説明したが、ここに述べた放熱技術は、プラズマ表示装置の適用に限定されるものではなく、矩形かつ平らな筐体を有して、その筐体の内部空間に熱を発生する部材を持つフラットパネル表示装置であれば如何なる装置でも応用可能である。
例えば、液晶表示装置の筐体内部には、発熱体としての棒状バックライト光源があり、この放熱技術が有用と考えられる。
また、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）や有機ＥＬパネルも発熱するため、ＦＥＤ表示装置および有機ＥＬ表示装置に対しても、この放熱技術を流用可能である。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明に係るフラットパネル表示装置によれば、フラットパネル表示装置の筐体適所の表面高温化を確実に抑制しつつ、筐体の内部を効率的に冷却可能であり、例えば、家庭用の薄型テレビとして有用である。

本発明は、フラットパネル表示装置に関し、特にフラットディスプレイパネル用の筐体表面およびその内部の高温化を抑制可能なフラットパネル表示装置に関する。

薄型テレビに代表される表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）が普及してきた。

ＰＤＰは、薄型かつ大画面表示を可能にする表示デバイスであり、液晶表示パネルと同様、近年、その生産量は飛躍的に伸びている。

このプラズマ表示装置の表示技術については、既に多数の技術文献が公表されている（例えば、非特許文献１参照）。

図１３には、ＰＤＰを表示デバイスに使った既存のプラズマ表示装置の一構成例が示され、図１３（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。

図１３に示すように、略矩形のＰＤＰ１１１の背面には、このＰＤＰ１１１より若干面積の大きい略矩形の金属製支持板１１２が接合して固定され、この金属製支持板１１２は、ＰＤＰ１１１を保持した状態で脚部１１３に固定されている。

また、ＰＤＰ１１１の前面側には前面板１１５が配設され、この前面板１１５は、ＰＤＰ１１１の表示面（図示せず）に対応した開口を有して、この開口に臨むように光フィルタ１１４が前面板１１５に配設されている。

こうして、この光フィルタ１１４付きの前面板１１５は、電磁波の遮蔽、色純度の調整および外部衝撃に対するＰＤＰ１１１の保護といった役割を担っている。

更に、金属製支持板１１２の背面には、ＰＤＰ１１１を駆動するための各種の電子部品１１６（例えば、ドライバーＬＳＩ）を実装した回路基板１１７が、金属製支持板１１２の背面からスペーサＳを介して一定の間隔を隔てて固定されている。

そして、ＰＤＰ１１１、金属製支持板１１２、電子部品１１６及び回路基板１１７をそれらの背面から包むようにバックカバーとして機能する筐体１１０が、脚部１１３に取り付けられており、前面板１１５は、この筐体１１０の前部に取り付けられている。

なお、この筐体１１０の適所に、メッシュ状の空気排気孔または空気吸い込み孔として機能する複数の通気孔１１９ａ、１１９ｂ、１１９ｃが設けられている。

ところでＰＤＰ１１１は、液晶パネルやブラウン管のような他の表示体と比べて、放電発光による画像表示に起因して高温化し易い。また、ＰＤＰ１１１の駆動電圧も他の表示体よりも高いため（駆動電圧：２００〜３００Ｖ）、電子部品１１６（例えば、ドライバＬＳＩ）も高温化する。更には、ＰＤＰ１１１の発光効率を上げるため、ドライバＬＳＩの駆動電圧を高くする傾向にあり、このことが、プラズマ表示装置１６０の熱問題を一層顕在化させると考えられる。

このため、ＰＤＰ１１１の長時間表示によりプラズマ表示装置１６０の筐体内部が高温化することを可能な限り抑制するため、従来からプラズマ表示装置１６０の各種の放熱技術が開発されている。

例えば、ＰＤＰと、アルミからなる熱伝導板との間に熱的密着性を向上させる目的でシリコンゴム等の熱伝導性シートを装着してＰＤＰと熱伝導板の間の熱伝達率を改善させると共に、この熱伝導板の上部に複数のヒートパイプおよび放熱フィン並びに放熱ファンが配設され、これにより、ＰＤＰの局所的な発熱を効率的に抑えることを意図したプラズマ表示装置が開示されている（特許文献１参照）。

また、ＰＤＰを保持するシャーシおよび電子部品に接合された放熱器を、熱伝導率の大きいアルミ金属板のようなリアカバーに接続することにより、ＰＤＰおよび電子素子から発生した熱を、リアカバーに効率的に放熱可能なプラズマディスプレイの冷却構造が開示されている（特許文献２参照）。

更に、線状の凹凸構造が、熱伝導性に優れたＰＤＰ用のリアフレーム（例えば、アルミ金属板）の内面に形成され、これにより、軽量化を保って強度や放熱性に優れたＰＤＰ用のリアフレームが得られる（特許文献３参照）。
フラットパネルディスプレイ１９９９（日経マイクロデバイス編） 特開平１１−２５１７７７号公報 特開２０００−３４７５７８号公報 特開２００１−２４２７９２号公報

上記特許文献１〜３に記載のＰＤＰの放熱技術から理解されるとおり、従来、ＰＤＰや電子部品（ドライバＬＳＩ）で発生した熱を外部に逃がすには、熱伝導率に優れた材料からなる金属板や筐体が使用されていた。

即ち、熱伝導率の大きい金属板や筐体に、上記発熱体としてのＰＤＰや電子部品を直接又は間接に接触させることにより、これらの筐体等の全面に速やかに、筐体内部で発生した熱を伝熱させることが可能になり、これにより、筐体等を介して筐体内部で発生した熱を大気に効率的に放出させ、ひいてはプラズマ表示装置の内部の高温化が抑制されていた。

ところが、熱伝導率に優れた筐体（特に、消費者に触れる可能性の高い筐体の上部）が使用されると、その反射的デメリットとして、筐体の表面（外面）温度は上昇し易く、このことが、消費者に対し熱的な不快感等を与えかねない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、フラットパネル表示装置の筐体適所の表面高温化を確実に抑制しつつ、筐体内部を効率的に冷却可能なフラットパネル表示装置を提供することを目的とする。

本件発明者等は、プラズマ表示装置の放熱過程には、空気の自然対流熱放出および筐体等の熱伝導並びに筐体等の熱輻射が介在すると考えられるが、熱伝導率に優れた筐体等の均熱化に頼った既存技術が、如何なる場合にも高効率と言えるか疑問に思った。そこで、熱流体シミュレーション技術を駆使して、従来の放熱技術と全く違う観点の放熱法を見出した。

即ち、上記目的を達成するために、本発明に係るフラットパネル表示装置は、フラットディスプレイパネルと、前記フラットディスプレイパネルの表示面に対応した開口を有するフロントカバーと、第１の筐体部および第２の筐体部を有し前記フラットディスプレイパネルの背面を覆う筐体と、を備えて、前記第１の筐体部の熱伝導率は、前記第２の筐体部の熱伝導率よりも小さく、前記第１の筐体部が、前記第２の筐体部から上方に延び、前記第１の筐体部に通気孔が設けられてなる装置である。

なお、前記第１の筐体部の一例は、前記第２の筐体部の端部に接して構成される。

また、前記第１の筐体部の他の例は、前記第２の筐体部との間に隙間を有して構成される。

またここで、前記フラットパネル表示装置が、前記通気孔を通して空気を排気する機能を有しても良い。

こうした構成によれば、熱伝導率の小さい第１の筐体部を、筐体の上部に設けることにより、筐体の内部空間の暖められた空気の浮力に起因した気流速度の増加による筐体の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体の内部のフラットディスプレイパネルの温度が効率的に冷却され得る。

また、筐体の上方の暖められた空気の浮力によって、筐体の内部から空気を効果的に外部に排気できるため、排気用または吸気用のファンを別途配置する必要が無い。

更には、消費者に触れやすい筐体の上部に位置する第１の筐体部は暖まり難く、消費者に対して熱的な不快感等を与えずに済む。

また、上記効果に加えて、前記フラットパネル表示装置が、前記隙間を通して空気を吸い込む機能を有しても良く、この場合には、空気をよりスムーズに通流でき好適である。

また、前記第１の筐体部の材料例は樹脂であり、前記第２の筐体部の材料例は金属である。

更に、前記第１の筐体部の熱伝導率の好適な範囲としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲であり、前記第２の筐体部の熱伝導率の好適な範囲としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。

また、前記第１の筐体部の上下方向に沿った幅を、前記筐体の上下方向に沿った幅で除した値が望ましくは、１／１０を超え、かつ７／１０未満である。

汎用解析ソフト（ＳＴＲＥＡＭ（登録商標））によるシミュレーション結果から上記範囲が、筐体の放熱特性として適正な範囲であると判明した。

ここで、前記第１の筐体部の他の例として、これが、前記第２の筐体部から続く前記第２の筐体部と同一材料からなる延在部と、前記延在部の外面を覆って層状をなした被覆部とを有し、前記被覆部が、前記延在部の外面と接触して上方に延びるように構成されても良い。

第１の筐体部の更なる他の例として、これが、前記第２の筐体部と隙間を隔てた前記第２の筐体部と同一材料からなる離間部と、前記離間部の外面を覆って層状をなした被覆部とを有し、前記被覆部が、前記離間部の外面と接触して上方に延びるように構成されても良い。

こうした構成であっても、熱伝導率の小さい第１の筐体部（被覆部）を、筐体の上部に設けることにより、筐体の内部空間の暖められた空気の浮力に起因した気流速度の増加による筐体の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体の内部のフラットディスプレイパネルの温度が効率的に冷却され得る。

また、筐体の上方の暖められた空気の浮力によって、筐体の内部から空気を効果的に外部に排気できるため、排気用または吸気用のファンを別途配置する必要が無い。

更には、消費者に触れやすい筐体の上部に位置する第１の筐体部（被覆部）は暖まり難く、消費者に対して熱的な不快感等を与えずに済む。

なお、前記被覆部の材料例は樹脂であり、前記第２の筐体部の材料例は金属である。

また、前記被覆部の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲であり、前記第２の筐体部の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。

更に、前記第１の筐体部の上下方向に沿った幅を、前記筐体の上下方向に沿った幅で除した値が望ましくは、１／１０を超え、かつ４／１０未満である。

汎用解析ソフト（ＳＴＲＥＡＭ（登録商標））によるシミュレーション結果から上記範囲が、筐体の放熱特性として適正な範囲であると判明した。

なお、前記フラットディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルであっても良い。

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

本発明によれば、フラットパネル表示装置の筐体適所の表面高温化を確実に抑制しつつ、筐体内部を効率的に冷却可能なフラットパネル表示装置が得られる。

以下、本発明の好ましい実施の形態１、２を、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図であって、図１（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。

図１によれば、略矩形のＰＤＰ１１の背面に、略矩形の金属製支持板１２が、ＰＤＰ１１に接合してこれを保持するように配置され、この金属製支持板１２は、プラズマ表示装置１００の台座として機能する脚部１３に固定されている。

ＰＤＰ１１の前面に前面板１５（フロントカバー）が、バックカバーに相当する筐体１８（詳細な構成は後ほど説明）に接合するように配設されている。

そして、この前面板１５は、ＰＤＰ１１の表示面に対応した開口を有して、この開口に臨むように、電磁波遮蔽シート、色補正フィルムおよび強化ガラス等により構成される光フィルタ１４が前面板１５に取り付けられ、これにより、プラズマ表示装置１００の電磁波遮蔽、色純度調整および外部衝撃保護を可能にしている。

金属製支持板１２の背面には、適宜のスペーサＳを介して、ＰＤＰ１１を駆動するための電子部品１６（例えば、ドライバーＬＳＩ）を実装した回路基板１７が、この金属製支持板１２に固定されて配置されている。

このようなＰＤＰ１１、金属製支持板１２および回路基板１７を背面から包むように筐体１８が配置され、この筐体１８は、上記前面板１５と共にプラズマ表示装置１００の意匠ケースとして機能する。

なお、筐体１８は脚部１３に取り付けられ、筐体１８と前面板１５とは、適宜の固定手段（接着剤や機械的な嵌め合せ等）により接合されている。

以下、図面を参照してこの筐体１８の構成を詳しく説明する。

筐体１８は、熱伝導率を違えた複数の材料からなり、ここではその一例として、筐体１８が上下方向（プラズマ表示装置１００の垂直方向）の適所（熱流体シミュレーションにより適正な分割位置を算出；後ほど説明）において２分割され、熱伝導率の小さな樹脂材料等からなる第１の筐体部２０が、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１の端部に相当する上記分割箇所に接して、この第２の筐体部２１の端部から上方に延びている。なお、第１の筐体部２０と第２の筐体部２１とは、適宜の固定手段（接着剤や機械的な嵌め合せ等）により接合されている。なお、第１の筐体部２０と第２の筐体部２１との間の上記機械的な嵌め合せ接合を想定した場合に容易に理解されるとおり、ここでの第２の筐体部２１の「端部」とは、図１に記載された第２の筐体部２１の最先端の端面に限定されることなく、機械的な嵌め合わせに必要な第２の筐体部２１の端面近傍の縁部（正確には第２の筐体部２１の端面近傍の側面）をも意味する。このため、第１および第２の筐体部２０、２１の縁部同士を重畳させて嵌め合わせ、両者を締結しても良い。

ここで、第１の筐体部２０（即ち、プラズマ表示装置１００の上部）には、筐体１８の内部から空気を排気するメッシュ状の空気排気孔として、プラズマ表示装置１００の左右方向に延びる略長方形状の通気孔１９ａが設けられている。

また、第２の筐体部２１の下端面には、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として、適宜の通気孔（図示せず）が設けられている。

こうして、空気浮力の原理（後記）に基づき、図１（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１の下端面の通気孔から筐体１８の内部に流入した空気は、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。

なお、第２の筐体部２１の左右方向の両サイドには、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として、プラズマ表示装置１００の上下方向に延びる略長方形状の一対の通気孔１９ｂ、１９ｃが、回路基板１７に実装された一対のドライバＬＳＩに対向するように設けられ、これらの通気孔１９ｂ、１９ｃを介しても外部から新規の空気が流入される。

ここで、第１の筐体部２０の材料例として、主にポリエチレンからなる樹脂（熱伝導率：０．２５−０．３４Ｊ／ｍｓＫ）、主にガラス繊維からなる樹脂（０．２４−１．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にベークライトからなる樹脂（０．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にエポキシガラスからなる樹脂（０．４７Ｊ／ｍｓＫ）および発泡ポリウレタン（０．０２Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、第１の筐体部２０の材料として、少なくとも熱伝導率１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の部材を使用することが望ましく、更には、この第１の筐体部２０の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲である。

また、第２の筐体部２１の材料例として、アルミニウム（熱伝導率：２３７Ｊ／ｍｓＫ）、鉄（８０．４Ｊ／ｍｓＫ）、銅（４０１Ｊ／ｍｓＫ）、マグネシウム（１５６Ｊ／ｍｓＫ）、銀（４２９Ｊ／ｍｓＫ）、グラファイト（１９６０Ｊ／ｍｓＫ）およびダイアモンド（１３６０−２３２０Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、第２の筐体部２１の材料として、少なくとも熱伝導率８０Ｊ／ｍｓＫを超える部材を使用することが望ましく、更には、この第２の筐体部２１の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。

図２は、本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図であって、図２（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。

図２に示したプラズマ表示装置１１０の構成は、第１の筐体部２０と第２の筐体部２１との間の分割部分の構成を除いて図１に示したプラズマ表示装置１００の構成と同じであり、ここでは、両者に共通する構成の説明は省略する。

図２によれば、熱伝導率の小さな樹脂材料等からなる第１の筐体部２０は、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１の上部と離間した隙間２２を隔てて、この第２の筐体部２１の上部から上方に延びている。なお図示は省略しているが、第１の筐体部２０は、第２の筐体部２１にその側部において接続されている。

このため、第２の筐体部２１の下端面に設けられた通気孔（図示せず）に加えて、この隙間２２も、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として機能させることができ、空気の通流をよりスムーズに行える。

こうして、空気浮力の原理（後記）に基づき、図２（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１の下端面の通気孔および隙間２２から筐体１８の内部に流入した空気は、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。

このようなプラズマ表示装置１００、１１０の筐体１８によれば、以下の作用及び効果を奏する。

第１に、プラズマ表示装置１００の第１の筐体部２０は、熱伝導率の小さな樹脂等の材料により構成され、消費者に触れやすい筐体１８の上方に位置する第１の筐体部２０は暖まり難い。このため、消費者に対して熱的な不快感等を与えずに済む。

なお、プラズマ表示装置１００の第２の筐体部２１は、熱伝導率の大きな金属等により構成されているが、この第２の筐体部２１は、プラズマ表示装置１００の下方に位置しており、購入者が触れる機会が少なく、プラズマ表示装置１００の下部に位置する第２の筐体部が暖かくなっても、消費者に対してそれ程熱的な不快感を与えない。

第２に、第１の筐体部２０が、熱伝導率の小さな樹脂等により構成されているため、第１の筐体部２０に対応する筐体１８の上部では、筐体１８の内部空間に存在する空気が、外気と熱交換され難く高温化させられる。このため、昇温した空気の膨張によりその空気の密度が減少し、ひいては空気の浮力が増加することになる。

そうなると、第１の筐体部２０に設けられた通気孔１９ａから昇温した空気は速やかに筐体１８の外部に排気されると共に、この空気の排気と連動して、筐体１８の外部から、例えば第２の筐体部２１の下端面の通気孔を介して、新規の空気が筐体１８の内部に入る。

よって筐体１８の上部の暖められた空気の浮力によって、筐体１８の内部から空気を効果的に外部に排気できるため、排気用または吸気用のファンを別途配置する必要が無く、ファンによるプラズマ表示装置１００の騒音問題が解消されると共に、ファン設置に伴う費用が節約され、プラズマ表示装置１００のコスト低減も図れて好適である。

こうして、排気用または吸気用のファンを用いることなく、筐体１８の内部空間に存在する昇温した空気の排気速度を高めることができ、結果として、プラズマ表示装置１００の冷却効率を改善させ得る。

ところで、このような熱伝導率の小さな樹脂等により第１の筐体部２０が構成されると一見、筐体１８の内部を暖める方向に作用してプラズマ表示装置１００の冷却機能は、寧ろ妨げられると懸念される。

しかし、筐体１８の上方の暖められた空気の浮力に基づき筐体１８の内部から空気を効果的に外部に排気させることによるプラズマ表示装置１００の冷却機能の方が、熱伝導率の大きな金属等の均熱化効果によるプラズマ表示装置１００の冷却機能よりも優れていると考えられる。

即ちプラズマ表示装置の放熱過程として、空気の自然対流熱放出および筐体等の熱伝導並びに筐体等の熱輻射が介在するものの、フラットパネル表示装置の表示部を覆うような矩形かつ平らな筐体であれば、空気の自然対流による放熱が最も効率的であると、本願発明者等は推測しており、後記の熱流体シミュレーション結果により、こうした推測の妥当性が裏付されている。

第３に、プラズマ表示装置１００の第２の筐体部２１（筐体１８の下部）は、熱伝導率の大きな金属等により構成され、筐体１８の内部で発生した熱は速やかに第２の筐体部２１の全面に伝熱される。このため、上記空気置換による放熱効果と相俟って、第２の筐体部２１を介した外気との熱交換（輻射や熱伝達）により筐体１８の内部の熱を効率的に放熱できる。

次に、熱流体シミュレーション技術を使用することにより、上記の空気浮力に基づく排熱効果を検証すると共に、この排熱効果を最も高め得るプラズマ表示装置１００、１１０の筐体１８の構造設計を行った。

（解析モデル）
図３は、図１に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図であり、図３（ａ）は、プラズマ表示装置用の解析モデルを背面から見た背面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿ったその解析モデルの断面図である。

なお、数値計算に影響を及ぼさない範囲内で、実際のプラズマ表示装置に比較して図３に示した解析モデル１２０の構成は簡素化されている。例えば、脚部１３、前面板１５および光フィルタ１４はこの解析モデル１２０では除かれているが、このことが数値解析の評価に何ら影響しなかった。こうして、数値計算のための単位解析領域に相当する要素の数を可能な限り減らして計算機の記憶容量や計算時間が節約されている。

なおここでは、図１に示したプラズマ表示装置の構成に基づく解析モデル１２０を使って熱流体シミュレーションが実行されているが、図２に示したプラズマ表示装置１１０に基づく解析モデルを使って熱流体シミュレーションを実行しても同様の解析結果が得られた。

図３によれば、前面が開放された略矩形状の筐体１８は、その上下方向の適所において左右方向に沿って分割された第１の筐体部２０と第２の筐体部２１から構成されている。

ここで、筐体１８の上端面から測った距離Ｌ１が、第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅に相当し、筐体１８の上端面から測った距離Ｌ１の箇所で第１の筐体部２０と第２の筐体部２１とが分割される。なお、筐体１８の上端面からその下端面までの距離Ｌ２は、筐体１８の上下方向に沿った幅に相当する。

筐体１８の開放された面には、略矩形状のＰＤＰ１１が蓋を兼ねるような形態で配置され、このＰＤＰ１１を保持する略矩形状の金属製支持板１２が、このＰＤＰ１１の背面に接触するように配置されている。また、金属製支持板１２の背面には、スペーサＳを介して回路基板１７が配置され、この回路基板１７に電子部品１６が実装されている。

なお、電子部品１６の平面視形状は、回路基板１７の略全域に配置された矩形としてモデル化されている（この電子部品１６は、実際は、回路基板１７の両端裏面に配置された長方形状の一対のドライバＬＳＩを想定している。）。

ここで熱発生源として、ＰＤＰ１１および電子部品１６の各々の発熱量が、２００Ｗに条件設定された。また各部材の材質に対応する熱伝導率が入力され、部材間の熱抵抗は設定されていない。

第１の筐体部２０の材料例としては、熱伝導率の小さな樹脂等が選ばれ、例えば、主にポリエチレンからなる樹脂（熱伝導率：０．２５−０．３４Ｊ／ｍｓＫ）、主にガラス繊維からなる樹脂（０．２４−１．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にベークライトからなる樹脂（０．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にエポキシガラスからなる樹脂（０．４７Ｊ／ｍｓＫ）および発泡ポリウレタン（０．０２Ｊ／ｍｓＫ）のうちの何れかの材料が選択される。

また、第２の筐体部２１の材料例として、熱伝導率の大きな金属等が選ばれ、例えば、アルミニウム（熱伝導率：２３７Ｊ／ｍｓＫ）、鉄（８０．４Ｊ／ｍｓＫ）、銅（４０１Ｊ／ｍｓＫ）、マグネシウム（１５６Ｊ／ｍｓＫ）、銀（４２９Ｊ／ｍｓＫ）、グラファイト（１９６０Ｊ／ｍｓＫ）およびダイアモンド（１３６０−２３２０Ｊ／ｍｓＫ）のうちの何れかの材料が選択される。

流体の流動条件として、解析モデルの空間を区分する要素に空気の自然対流が設定され、筐体１８の外部空間に相当する要素の空気温度は、室温に設定されている。

また、筐体１８の上端面に相当する要素には開口１９ｄに相当する適宜の開口率が入力され、筐体１８の下端面の相当する要素にも適宜の開口率（開口は図示されていない。）が入力され、これにより、筐体１８の内部と筐体１８の外部との間で空気が通気するようにモデル化されている。

（解析シミュレータ）
図３に示した解析モデル１２０の熱流体数値計算は、汎用の熱流体解析プログラム（株式会社ソフトウェアクレイドル社製の熱流体解析ソフト；ＳＴＲＥＡＭ（登録商標））を使って実行された。

具体的な解析法として、有限体積法と称される離散化手法が使用されており、図３に示した解析モデル１２０を含む解析対象領域を６面体要素からなる細かい空間に区分して（要素数；約３００００個）、これらの微細な要素間で授受される熱や流体のつりあいを元に熱移動や流体の流れを支配する一般的な関係式を解いて、その結果が収束するまで反復演算が実行されることになる。

上記関係式は、運動方程式（ナビエ・ストークスの式）、エネルギー方程式や乱流モデルによる乱れ量保存式等であるが、ここでは詳細な説明は省く。

（解析結果）
図４〜図６は何れも、図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。

図４は、横軸に第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸にＰＤＰの温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。なお、ＰＤＰ１１の隔壁内面（図示せず）に塗布される蛍光体（図示せず）は熱劣化し易く、ＰＤＰ１１の温度管理の必要性は高い。

ここで、ＰＤＰ１１の温度とは、長方形状のＰＤＰ１１の両端面近傍の各々について代表測定点３ポイント（合計６ポイント）を選び、これらの測定点における温度の面内平均値である。

また、このＰＤＰ１１の温度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（即ち、筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）におけるＰＤＰ１１の温度Ｔ１で規格化した相対値として示されている。

図５は、横軸に第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸に電子部品の温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。なお、電子部品１６の半田部分は熱による接触不良を引き起こす可能性があるため、電子部品１６の温度管理の必要性も高い。

ここで、電子部品１６の温度とは、矩形の電子部品１６と回路基板１７との界面から若干電子部品１６の内側位置であって（半田部分に対応する位置）、電子部品１６の両端面近傍の各々について代表測定点３ポイント（合計６ポイント）を選び、これらの測定点における温度の面内平均値である。

また、この電子部品１６の温度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（即ち、筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）における電子部品１６の温度Ｔ１で規格化した相対値として示されている。

図６は、横軸に第１の筐体部２０の上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、縦軸に筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、筐体１８の上端面における気流（空気）の速度（ｍ／ｓ）をとって、両者の関係が示されている。

ここで、気流の速度とは、筐体１８の上端面の幅方向中心に位置し、その長手方向に沿った代表測定点３ポイントを選び、これらの測定点における気流（空気）の速度の平均値である。

また、この気流の速度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（即ち、筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）における気流の速度で規格化した相対値として示されている。

図４および図５によれば、ＰＤＰ１１の温度および電子部品１６の温度の何れも、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１で構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、急速に低下している。

また図６によれば、気流の速度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１のみで構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、増加している。

こうした熱流体シミュレーションの結果から理解されるとおり、熱伝導率の小さい樹脂材料等からなる第１の筐体部２０を、筐体１８の上部に設けることにより、筐体１８の内部空間の暖められた空気の浮力に起因した気流速度の増加による筐体１８の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体１８の内部のＰＤＰ１１や電子部品１６が効率的に冷却されたと考えられる。

また、Ｌ１／Ｌ２の適正な範囲は、ＰＤＰ１１の温度と電子部品１６の温度の両方が充分に低下した領域であって、気流の速度が確実に増加した領域に対応した範囲であると考えられ、この観点から図４、図５および図６によれば、これは、１／１０を超え、かつ７／１０未満の範囲であると推定される。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図であって、図７（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。

また、図８は、本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図であって、図８（ａ）は、プラズマ表示装置を背面から見た背面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線に沿ったプラズマ表示装置の断面図である。

図７に示したプラズマ表示装置１３０の構成は、図１に示したプラズマ表示装置１００の構成に対応するものであり、第１の筐体部２０、２１ａが、第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に樹脂層２０（被覆部）を重ねて層状に構成される点を除いて、プラズマ表示装置１００の構成と同じため、両者に共通する構成の説明は省く。

また、図８に示したプラズマ表示装置１４０の構成は、図２に示したプラズマ表示装置１１０の構成に対応するものであり、第１の筐体部２０、２１ａが、第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる離間部２１ａの外面に樹脂層２０（被覆部）を重ねて層状に構成される点を除いて、プラズマ表示装置１１０の構成と同じため、両者に共通する構成の説明は省く。

図７によれば、筐体１８は、熱伝導率を違えた複数の材料からなり、ここではその一例として、筐体１８の下部は、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１ｂにより構成されている。

また、熱伝導率の小さな樹脂材料等を一部に含む第１の筐体部２０、２１ａは、第２の筐体部２１ｂから続く第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に、層状に重なるように熱伝導率の小さな樹脂層２０を有している。そして、この樹脂層２０は、延在部２１ａの外面と接触しつつ上方に延びている。

なお、樹脂層２０と延在部２１ａとは、接着剤等の適宜の固定手段により接合されている。

ここで、樹脂層２０と延在部２１ａとが層状をなした第１の筐体部２０、２１ａ（プラズマ表示装置１３０の上部）には、筐体１８の内部から空気を排気するメッシュ状の空気排気孔として、プラズマ表示装置１３０の左右方向に延びる略長方形状の通気孔１９ａが設けられ、第２の筐体部２１ｂの下端面には、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として、適宜の通気孔（図示せず）が設けられている。

こうして、図７（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１ｂの下端面の通気孔から筐体１８の内部に流入した空気は、実施の形態１で説明した空気浮力の原理に基づき、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。

また、図８によれば、図７の構成と同様、筐体１８の下部は、熱伝導率の大きな金属材料等からなる第２の筐体部２１ｂにより構成されている。

また、熱伝導率の小さな樹脂材料等を一部に含む第１の筐体部２０、２１ａは、第２の筐体部２１ｂと隙間２２を隔てた第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる離間部２１ａの外面に、層状に重なるように熱伝導率の小さな樹脂層２０を有している。そして、この樹脂層２０も離間部２１ａと同様に、第２の筐体部２１ｂと隙間２２を隔てて、離間部２１ａの外面と接触しつつ上方に延びている。

このため、第２の筐体部２１の下端面に設けられた通気孔（図示せず）に加えて、この隙間２２も、筐体１８の内部に空気を取り込む空気吸い込み孔として機能させることができ、空気の通気がよりスムーズに行える。なお、図７と同様の通気孔１９ａが、図８の第１の筐体部２０、２１ａにも設けられている。

こうして、実施の形態１で説明する空気浮力の原理に基づき、図８（ｂ）に示した点線のような経路を経て、第２の筐体部２１の下端面の通気孔および隙間２２から筐体１８の内部に流入した空気は、筐体１８の内部で暖められた後、通気孔１９ａを介して筐体１８の外部に排気される。

なおここで、樹脂層２０の材料例として、主にポリエチレンからなる樹脂（熱伝導率：０．２５−０．３４Ｊ／ｍｓＫ）、主にガラス繊維からなる樹脂（０．２４−１．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にベークライトからなる樹脂（０．２１Ｊ／ｍｓＫ）、主にエポキシガラスからなる樹脂（０．４７Ｊ／ｍｓＫ）および発泡ポリウレタン（０．０２Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、樹脂層２０の材料として、少なくとも熱伝導率１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の部材を使用することが望ましく、更には、この樹脂層２０の熱伝導率の好適な範囲の一例としては、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満の範囲である。

また、第２の筐体部２１ｂの材料例として、アルミニウム（熱伝導率：２３７Ｊ／ｍｓＫ）、鉄（８０．４Ｊ／ｍｓＫ）、銅（４０１Ｊ／ｍｓＫ）、マグネシウム（１５６Ｊ／ｍｓＫ）、銀（４２９Ｊ／ｍｓＫ）、グラファイト（１９６０Ｊ／ｍｓＫ）およびダイアモンド（１３６０−２３２０Ｊ／ｍｓＫ）が挙げられる。要するに、第２の筐体部２１ｂの材料として、少なくとも熱伝導率８０Ｊ／ｍｓＫを超える部材を使用することが望ましく、更には、この第２の筐体部２１ｂの熱伝導率の好適な範囲の一例としては、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える範囲である。

またここでは、第２の筐体部２１ｂと延在部２１ａは共に、同一の金属板により構成されているが、勿論、両者の材料を違えて構成しても良く、第２の筐体部２１ｂと離間部２１ａは共に同一の金属板により構成されているが、勿論、両者の材料を違えて構成しても良い。

このようなプラズマ表示装置１３０、１４０の筐体１８には、その上部の外周面に熱伝導率の小さい樹脂層２０が配置されることによって、実施の形態１で説明したプラズマ表示装置１００、１１０による作用及び効果と同一の作用及び効果を奏する。

次に、実施の形態１と同様、熱流体シミュレーション技術を使用することにより、空気浮力に基づく排熱効果を検証すると共に、この排熱効果を最も高め得るプラズマ表示装置１３０、１４０の筐体１８の構造設計を行った。

（解析モデル）
図９は、図７に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図であり、図９（ａ）は、プラズマ表示装置用の解析モデルを背面から見た背面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿ったその解析モデルの断面図である。

なお、図９に示したプラズマ表示装置用の解析モデル１５０の構成は、実施の形態１で説明したプラズマ表示装置用の解析モデル１２０（図３）の構成に対応するモデルであり、第１の筐体部２０、２１ａが、第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に樹脂層２０（被覆部）を重ねて層状に構成される点を除いて、解析モデル１２０のモデル化思想を踏襲しており、ここでは両者に共通する内容の説明は省く。

また、図７に示したプラズマ表示装置の構成に基づく解析モデル１５０を使って熱流体シミュレーションが実行されているが、図８に示したプラズマ表示装置１４０に基づく解析モデルを使って熱流体シミュレーションを実行しても同様の解析結果が得られた。

図９によれば、前面が開放された筐体１８は、その上下方向の適所を境界とした第 １の筐体部２０、２１ａと第２の筐体部２１ｂから構成されている。そして、熱伝導率の小さな樹脂材料等を一部に含む第１の筐体部２０、２１ａは、第２の筐体部２１ｂから続く第２の筐体部２１ｂと同一材料からなる延在部２１ａの外面に、層状に重なるように熱伝導率の小さな、断面Ｌ字状の樹脂層２０を有している。

ここで、筐体１８の上端面から測った距離Ｌ１が、第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅に相当し、筐体１８の上端面から距離Ｌ１に亘って、樹脂層２０により延在部２１ａの外面が層状に覆われている。なお、筐体１８の上端面からその下端面までの距離Ｌ２は、筐体１８の上下方向に沿った幅に相当する。

（解析シミュレータ）
実施の形態１と同様、汎用解析ソフト；ＳＴＲＥＡＭ（登録商標）を使って数値解析が実行された。

（解析結果）
図１０〜図１２は何れも、図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。

図１０は、横軸に第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸にＰＤＰの温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。

図１１は、横軸に第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸に電子部品の温度（℃）をとって、両者の関係が示されている。

図１２は、横軸に第１の筐体部２０、２１ａの上下方向に沿った幅（Ｌ１）を、筐体１８の全体の上下方向に沿った幅（Ｌ２）で除した数値（Ｌ１／Ｌ２）をとり、縦軸に筐体１８の上端面における気流（空気）の速度（ｍ／ｓ）をとって、両者の関係が示されている。

なお、ＰＤＰの温度および電子部品の温度並びに気流の速度の意味合いは、実施の形態１で述べたものと同じである。

図１０および図１１によれば、ＰＤＰ１１の温度および電子部品１６の温度の何れも、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１ｂのみで構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、急速に低下している。

また、図１２によれば、気流の速度は、Ｌ１／Ｌ２＝０の状態（筐体１８の全域が、熱伝導率の大きい第２の筐体部２１ｂのみで構成された状態）から熱伝導率の小さい第１の筐体部２０の占める割合を増やすに連れて、増加している。

こうした熱流体シミュレーションの結果から理解されるとおり、実施の形態１と同様に、熱伝導率の小さい樹脂材料等からなる樹脂層２０を、第２の筐体部２１ｂの延在部２１ａの外面を覆うように、筐体１８の上部に設けることにより、筐体１８の内部空間の暖められた空気浮力に起因した気流速度の増加による筐体１８の内部空間の空気置換が効果的に実行され、ひいては筐体１８の内部のＰＤＰ１１の温度や電子部品１６が効率的に冷却されたと考えられる。

また、Ｌ１／Ｌ２の適正な範囲は、ＰＤＰ１１の温度と電子部品１６の温度の両方が充分に低下した領域であって、気流の速度が確実に増加した領域に対応した範囲であると考えられ、この観点から図１０、図１１および図１２によれば、これは、１／１０を超え、かつ４／１０未満の範囲であると推定される。

なおここまで、フラットパネル表示装置として、プラズマ表示装置を例にしてその効率的な放熱技術を説明したが、ここに述べた放熱技術は、プラズマ表示装置の適用に限定されるものではなく、矩形かつ平らな筐体を有して、その筐体の内部空間に熱を発生する部材を持つフラットパネル表示装置であれば如何なる装置でも応用可能である。

例えば、液晶表示装置の筐体内部には、発熱体としての棒状バックライト光源があり、この放熱技術が有用と考えられる。

また、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）や有機ＥＬパネルも発熱するため、ＦＥＤ表示装置および有機ＥＬ表示装置に対しても、この放熱技術を流用可能である。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明に係るフラットパネル表示装置によれば、フラットパネル表示装置の筐体適所の表面高温化を確実に抑制しつつ、筐体の内部を効率的に冷却可能であり、例えば、家庭用の薄型テレビとして有用である。

本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図である。 本発明の実施の形態１によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図である。 図１に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図である。 図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。 図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 図３に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の一構成例を示した図である。 本発明の実施の形態２によるプラズマ表示装置の他の構成例を示した図である。 図７に示したプラズマ表示装置を数値計算用に３次元モデル化した図である。 図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の一例を示した図である。 図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 図９に示した解析モデルにおける各要素の物理量計算データを元に、適宜の処理方法で得た解析結果の他の例を示した図である。 ＰＤＰを表示デバイスに使った既存のプラズマ表示装置の一構成例を示した図である。

符号の説明

１１ ＰＤＰ
１２ 金属製支持板
１３ 脚部
１４ 光フィルタ
１５ 前面板
１６ 電子部品（ドライバＬＳＩ）
１７ 回路基板
１８ 筐体
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 通気孔
１９ｄ 開口
２０ 第１の筐体部（樹脂層）
２１ａ 延在部（離間部）
２１、２１ｂ 第２の筐体部
２２ 隙間
１００、１１０、１３０、１４０、１６０ プラズマ表示装置
１２０、１５０ 解析モデル

Claims (14)

1. フラットディスプレイパネルと、前記フラットディスプレイパネルの表示面に対応した開口を有するフロントカバーと、
   第１の筐体部および第２の筐体部を有し前記フラットディスプレイパネルの背面を覆う筐体と、を備え、
   前記第１の筐体部の熱伝導率は、前記第２の筐体部の熱伝導率よりも小さく、
   前記第１の筐体部が、前記第２の筐体部から上方に延び、
   前記第１の筐体部に通気孔が設けられてなるフラットパネル表示装置。
2. 前記第１の筐体部は、前記第２の筐体部の端部に接している請求項１記載のフラットパネル表示装置。
3. 前記第１の筐体部と前記第２の筐体部との間に隙間がある請求項１記載のフラットパネル表示装置。
4. 前記第１の筐体部の材料は樹脂であり、前記第２の筐体部の材料は金属である請求項２または３記載のフラットパネル表示装置。
5. 前記第１の筐体部の熱伝導率は、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満であり、前記第２の筐体部の熱伝導率は、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える請求項２または３記載のフラットパネル表示装置。
6. 前記第１の筐体部の上下方向に沿った幅を、前記筐体の上下方向に沿った幅で除した値が、１／１０を超え、かつ７／１０未満である請求項２または３記載のフラットパネル表示装置。
7. 前記第１の筐体部は、前記第２の筐体部から続く前記第２の筐体部と同一材料からなる延在部と、前記延在部の外面を覆って層状をなした被覆部とを有し、前記被覆部が、前記延在部の外面と接触して上方に延びる請求項１記載のフラットパネル表示装置。
8. 前記第１の筐体部は、前記第２の筐体部と隙間を隔てた前記第２の筐体部と同一材料からなる離間部と、前記離間部の外面を覆って層状をなした被覆部とを有し、前記被覆部が、前記離間部の外面と接触して上方に延びる請求項１記載のフラットパネル表示装置。
9. 前記被覆部の材料は樹脂であり、前記第２の筐体部の材料は金属である請求項７または８記載のフラットパネル表示装置。
10. 前記被覆部の熱伝導率は、０．０２Ｊ／ｍｓＫ以上、１．５Ｊ／ｍｓＫ未満であり、前記第２の筐体部の熱伝導率は、２３２０Ｊ／ｍｓＫ以下、８０Ｊ／ｍｓＫを超える請求項７または８記載のフラットパネル表示装置。
11. 前記第１の筐体部の上下方向に沿った幅を、前記筐体の上下方向に沿った幅で除した値が、１／１０を超え、かつ４／１０未満である請求項７または８記載のフラットパネル表示装置。
12. 前記通気孔を通して空気を排気する機能を有する請求項１乃至１１の何れかに記載のフラットパネル表示装置。
13. 前記隙間を通して空気を吸い込む機能を有する請求項３または８記載のフラットパネル表示装置。
14. 前記フラットディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルである請求項１乃至１３の何れかに記載のフラットパネル表示装置。

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