(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイ装置について、プラズマディスプレイパネルにおける前面側ガラス基板の積極的な冷却を実用的な構造で効果的に行えるようにする。【解決手段】前面側ガラス基板４と裏面側ガラス基板５をこれらの間に画像生成用の放電空間７が形成されるように組み合わせてなるプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置について、前面側ガラス基板の周辺部に限定して設定される熱伝導領域１７で一端部を前面側ガラス基板の表面または裏面に熱的に密着させるようにして熱伝導部材１６を設け、この熱伝導部材の他端部を適宜な放熱部材１８に熱的に密着させるようにしている。【選択図】  図２
2008153115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面側ガラス基板と裏面側ガラス基板をこれら両基板の間に画像生成用の放電空間が形成されるように組み合わせてなるプラズマディスプレイパネルを備えたプラズマディスプレイ装置において、
前記前面側ガラス基板の周辺部に設定される熱伝導領域で前記前面側ガラス基板の表面または裏面に熱的に密着するようにした熱伝導部材が前記プラズマディスプレイパネルに設けられていることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記熱伝導領域は、前記プラズマディスプレイパネルにおける画面領域を外して設けら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。
【請求項３】
前記熱伝導部材は、その熱抵抗が前記前面側ガラス基板の熱抵抗の０．０３５倍以下とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
前記熱伝導部材は、前記プラズマディスプレイパネルを支持する金属製の支持部材あるいは、金属製筐体に接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項５】
前記ＰＤＰに画像生成用の制御信号を入力する各信号ラインが設けられたフレキシブル基板を備えており、前記フレキシブル基板を前記熱伝導部材に兼用するようにされていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体放電型画像信号表示装置であるプラズマディスプレイ装置に係り、殊にプラズマディスプレイ装置におけるプラズマディスプレイパネルの表面温度の上昇を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、陰極線方式のＣＲＴディスプレイ装置に代わって、薄型で画面の大型化を可能とするディスプレイ装置が急速な普及をみせている。そのような薄型大画面タイプのディスプレイ装置の代表的な１つとして、プラズマ放電で画像を表示するプラズマディスプレイ装置がある。
【０００３】
プラズマディスプレイ装置における画像表示は、プラズマディスプレイパネル（以下ではＰＤＰと略称する）で画像を生成することにより行われる。ＰＤＰは、前面側ガラス基板と裏面側ガラス基板をこれら両基板の間に画像生成用の放電空間が形成されるように組み合わせた構成とされ、裏面側ガラス基板に設けられている蛍光体層の蛍光体をプラズマ放電で発光させることにより画像の生成を行うようになっている（例えば特許文献１）。
【０００４】
このようなプラズマディスプレイ装置ではプラズマ放電によりＰＤＰの温度が上昇することになるが、このＰＤＰの温度はいくつかの問題をもたらす。
【０００５】
例えばプラズマ放電を受けることによる蛍光体の劣化の速度は温度に指数関数的に相関し、高温条件下であるほど蛍光体の劣化が速く進み、蛍光体の劣化が進むのに応じて画像の輝度低下をもたらすことになる。
【０００６】
またプラズマ放電のための電流の供給量は、温度に影響され、温度が低いほど供給電流量を増やすことができる。つまりＰＤＰの温度が低いほど画像の輝度を高めることができる。この温度と画像輝度の関係については、ＰＤＰにおける温度分布も問題になる。すなわちプラズマディスプレイ装置は、大画面とされるのが通常で、画面がある程度以上に大きくなると、ＰＤＰの前面側つまり前面側ガラス基板がこれに沿う空気の対流による放熱で上部側よりも下部側が効率的に冷却されることになり、その結果として上部側が下部側よりも例えば１０〜１５℃も高温になるという温度分布を生じる。そしてそのために上部側の輝度が下部側のそれよりも低くなるといった輝度むらを生じることになる。ただ、上部側と下部側の間での温度変化が十分に緩やかなものであれば、人の目では感知できない範囲の輝度変化となり、実用上で問題になることはない。とはいうものの、そうした温度分布の発生をできるだけ抑えるようにすることは望ましいことである。
【０００７】
またプラズマディスプレイ装置をテレビジョン装置などのような家電品として用いる場合には、人手に触れて火傷する可能性があるため安全性の観点より、ＰＤＰの表面温度が例えば６０℃以下でなければならないといった制約を受ける。
【０００８】
以上のような温度問題から、ＰＤＰについては、プラズマ放電による温度の上昇をより効果的に抑制する対策が求められ、また家電品として用いる場合、上記の温度以下とするための対策が求められる。
【０００９】
まず、上記の温度以下とするためには、ＰＤＰの前面に保護ガラスを設けることで対応しているのが現状である。すなわちＰＤＰの前面に一定の空気層を設けて断熱化した状態で保護ガラスによりＰＤＰの前面を覆い、ＰＤＰの高い温度がプラズマディスプレイ装置の表面に直接的に現れることがないようにしているということである。
【００１０】
次に、ＰＤＰの温度上昇の抑制であるが、これについては、送風ファンを設けてＰＤＰの裏面を積極的に冷却する構造が基本的な冷却構造として用いられている。この冷却構造は、ＰＤＰの裏面側ガラス基板の冷却は十分に行えるが前面側ガラス基板の冷却には有効でない。そのため前面側ガラス基板は、例えば７０〜８０℃といった高温度状態になってしまう。この前面側ガラス基板の高温化に対処する技術としては、ＰＤＰの前面に透明熱伝導シートを貼り付け、その透明熱伝導シートを介した伝導放熱により前面側ガラス基板を積極的に冷却する構造が知られている（例えば特許文献２）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２９４６３９号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述の透明熱伝導シート法、つまり透明熱伝導シートにより前面側ガラス基板を冷却する手法は、前面側ガラス基板の温度上昇抑制として有効性の高い手法といえる。しかしこの透明熱伝導シート法は、実用上でいくつかの難点を抱えている。例えば効果的な冷却とするには、前面側ガラス基板よりも十分に熱伝導率が高く、しかも透明性の高い材料で透明熱伝導シートを作製する必要があり、材料選択の幅が狭く、大幅なコスト上昇を招く。また広い面積の前面ガラス基板の全面に透明熱伝導シートを光学的に密着させるために高い精度で一様に貼り付ける必要があるが、そうした加工は生産性を低下させるのが一般的で、この点でもコスト上昇を招く。さらに透明熱伝導シートの材料として熱伝導率とのかねあいで選択される材料の透明性の程度によっては、透明熱伝導シートにより画像の輝度が全体的に低下することになる。
【００１３】
こうした実用上での難点から透明熱伝導シート法は実際に用いられるまでに至っておらず、前面側ガラス基板については保護ガラスで覆われた状態での自然冷却、つまり保護ガラスと前面側ガラス基板の間の空気層における熱放射と対流による冷却という自然冷却に頼っており、上述のように例えば７０〜８０℃といった高温度状態を許容しているのが現状である。
【００１４】
本発明は、以上のような事情を背景になされたものであり、プラズマディスプレイ装置について、ＰＤＰにおける前面側ガラス基板の積極的な冷却を実用的な構造で効果的に行えるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明の発明者は、前面側ガラス基板の冷却構造について様々な角度から検討を加えながらシミュレーションなどを繰り返してきた。その結果、例えば７０〜８０℃といった温度状態にある前面側ガラス基板の温度を例えば保護ガラスの省略を可能とする温度である６０℃以下にするレベルの冷却であれば、前面側ガラス基板の周辺部だけに限定した熱伝放熱としても十分に有効な冷却を行え、しかもその熱伝放熱領域とする範囲は、ＰＤＰにおける画面領域、つまりプラズマディスプレイ装置における実際上の画面となるＰＤＰ上の領域を外れた範囲でも足りるということが見出された。
【００１６】
本発明は、以上のような知見に基づいて上記課題を解決している。具体的には、前面側ガラス基板と裏面側ガラス基板をこれら両基板の間に画像生成用の放電空間が形成されるように組み合わせてなるＰＤＰを備えたプラズマディスプレイ装置において、前記前面側ガラス基板の周辺部に設定される熱伝導領域で前記前面側ガラス基板の表面または裏面に熱的に密着するようにした熱伝導部材が前記プラズマディスプレイパネルに設けられていることを特徴としている。
【００１７】
このように前面側ガラス基板の周辺部に限定して熱伝導部材を設けて前面側ガラス基板を冷却する周辺限定冷却構造としたことにより、熱伝導部材に透明でない材料を用いることができる。このことは、材料選択の幅を広げ、したがってコスト上昇を実用的な範囲に抑えることが可能となる。
【００１８】
また周辺限定冷却構造では、熱伝導部材を前面側ガラス基板に施す加工について、熱的密着を確保できれば足り、それほど高い精度を必要とせずに済み、加工面積も前面側ガラス基板の全面である場合に比べて格段に少なくて済む。つまり熱伝導部材を前面側ガラス基板に施す加工が容易となる。したがってこの点でもコスト上昇を抑えることができる。
【００１９】
また周辺限定冷却構造は、温度が高くなり易い前面側ガラス基板の上部側を重点とした冷却を行え、これにより前面側ガラス基板における温度分布の均一性を高めることができる。さらに周辺限定冷却構造は、ＰＤＰの画面領域に何らの干渉も与えることがないようにすることが可能で、画像の輝度低下を招かずに済む。
【００２０】
そして以上のような多くの利点が得られることにより、前面側ガラス基板の効果的な冷却を可能とする冷却構造を実用的なものとして実現することができることになる。
【００２１】
上記のようなプラズマディスプレイ装置における熱伝導領域は、ＰＤＰにおける画面領域を外して設けるのが好ましい。このようにすることにより、上述の画面領域への非干渉性という特性を有効に活かすことができる。
【００２２】
また上記のようなプラズマディスプレイ装置における熱伝導部材は、その熱抵抗を前面側ガラス基板の熱抵抗の０．０３５倍以下とするのが好ましく、このようにすることで、熱伝導部材による前面側ガラス基板の実効的な冷却が可能となる。
【００２３】
また熱伝導部材の熱抵抗を前面側ガラス基板の熱抵抗の０．００３５倍以下とすれば、例えばプラズマディスプレイ装置をテレビジョン装置などとして用いる場合の前記の温度以下までＰＤＰの表面温度を低下させることが可能となる。そしてそのような温度低下をもたらすことにより、上述の保護ガラスを省略して低コスト化とさらなる薄型化を図ることが可能となる。
【００２４】
プラズマディスプレイ装置における上述の送風ファンによる冷却構造は、ＰＤＰの裏面側ガラス基板を支持する金属製の支持部材、例えばベースシャーシを送風ファンによる送風で冷却するように構成されるのが一般的である。つまりベースシャーシが送風ファンによる冷却構造における放熱媒体となっているということである。したがって上記のようなプラズマディスプレイ装置については、ＰＤＰを支持する金属製の支持部材に熱伝導部材を接続するようにすることにより、前面側ガラス基板の冷却効率をより高めることができる。あるいは、熱伝導部材を、ＰＤＰガラス表面より低い温度の外気と接するプラズマディスプレイ装置の裏面側筐体に接続し、ＰＤＰ前面ガラスの冷却効率を高めることができる。
【００２５】
また上記のようなプラズマディスプレイ装置については、ＰＤＰに画像生成用の制御信号を入力する各信号ラインが設けられたフレキシブル基板を備えている場合に、このフレキシブル基板を熱伝導部材に兼用するようにすることができる。このようにすることにより、部品点数を減らすことができ、それだけコスト削減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上のような本発明によれば、プラズマディスプレイ装置について、ＰＤＰにおける前面側ガラス基板の積極的な冷却を実用的な構造で効果的に行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１に第１の実施形態によるプラズマディスプレイ装置の構成を模式化して示す。プラズマディスプレイ装置１は、パネルセット２を備えている。図２にパネルセット２の簡略化した構成を図１中のＡ−Ａ線に沿う部分断面構造として示す。この図２に見られるように、パネルセット２はＰＤＰ３を備えている。ＰＤＰ３は、前面側ガラス基板４と裏面側ガラス基板５を両基板の間に封止用スペーサ６の介在で画像生成用の放電空間７が形成されるように組み合わせた構成とされ、裏面側ガラス基板５に接着用テープなどによる接合層８で接続させた金属製の支持部材であるベースシャーシ９で支持されている。なお、放電空間７には画像生成のために例えば蛍光体層や電極あるいは誘電体層などの様々な構造要素が設けられているが、それらの図示は省略してある。
【００２８】
またパネルセット２は、入力信号用のフレキシブル基板１１を備えており、このフレキシブル基板１１に形成の各信号ラインで画像生成用の制御信号をＰＤＰ３に入力するようにされている。
【００２９】
こうしたパネルセット２は、ＰＤＰ３における画面領域１２を露出させる状態にしてカバー筐体１３で覆われている。つまりパネルセット２は、図１の（ｂ）に示すように、ＰＤＰ３が画面領域１２の周囲に上縁部非画面領域１４ａ、側縁部非画面領域１４ｂ、および下縁部非画面領域１４ｃの各非画面領域１４を有しており、これらの非画面領域１４をカバー筐体１３の縁カバー部１５で遮蔽するようにしてカバー筐体１３で覆われている。
【００３０】
以上は、プラズマディスプレイ装置１における一般的な構成である。本実施形態のプラズマディスプレイ装置１で特徴的な構成は、ＰＤＰ３に熱伝導部材１６を設け、この熱伝導部材１６により前面側ガラス基板４を積極的に冷却する冷却構造を構成していることである。
【００３１】
熱伝導部材１６は、適切な熱伝導率の材料を用いて適度な柔軟性のあるシート状に形成されており、前面側ガラス基板４における上縁部非画面領域１４ａに対応して設定される熱伝導領域１７に限定するようにして設けられている。具体的には熱伝導部材１６は、一方の端部を熱伝導領域１７で前面側ガラス基板４の表面に熱的に密着させるようにして設けられ、他方の端部を放熱部材１８に熱的に密着させるようにされている。その放熱部材１８には、例えばプラズマディスプレイ装置１を構成する部材であり、前面側ガラス基板４に比べて十分に温度が低くて放熱性も高い部材が用いられる。ここで、熱的な密着とは、熱伝導性を高くできるようにして密着させることを意味する。
【００３２】
このような熱伝導部材１６は、放電空間７における放電による発熱で加熱されている前面側ガラス基板４から熱を効率よく奪って放熱部材１８に移送する。このため前面側ガラス基板４は、放熱部材１８を介した放熱での冷却もなされることになり、前面側ガラス基板４の前面に接している空気に対する熱放射や対流による放熱での冷却のみの場合に比べて、大幅に冷却性を高めることができ、これにより前面側ガラス基板４の温度を効果的に低下させることができる。そしてこのような冷却構造にあっては、放熱部材１８に放熱フィンなどのような伝熱面積を増大させる構造を与えることにより、さらに冷却効率を高めることができる。
【００３３】
熱伝導部材１６による前面側ガラス基板４の冷却効果は、熱伝導部材１６の熱抵抗と前面側ガラス基板４の熱抵抗に相関する。ここで、熱伝導部材１６の熱抵抗は、熱伝導部材１６の熱伝導率、厚さ、幅および長さで規定され、前面側ガラス基板４の熱抵抗は、前面側ガラス基板４の熱伝導率、厚さ、幅および長さで規定される。
【００３４】
図３に、熱伝導部材１６の熱抵抗と前面側ガラス基板４の熱抵抗の比（熱伝導部材１６の熱抵抗／前面側ガラス基板４の熱抵抗）である熱抵抗比と前面側ガラス基板４における温度低下の関係を示す。図３の（ａ）は、前面側ガラス基板４の中央部における場合で、図３の（ｂ）は、前面側ガラス基板４の周辺部における場合である。またそれぞれにおける横軸は、熱抵抗比であり、縦軸は、熱伝導部材１６がもたらす温度低下量、つまり熱伝導部材１６を設けない状態での温度から熱伝導部材１６による冷却で低下した温度（℃）である。
【００３５】
図３に見られるように、熱抵抗比が０．０３５であれば、中央部における温度低下量が０．３℃となり、周辺部における温度低下量が３℃となる。また適切に材料を選択することなどで熱伝導部材１６の熱抵抗を小さくして熱抵抗比を０．００３５と１／１０にすれば、中央部における温度低下量は約３℃、周辺部における温度低下量は約１０℃とそれぞれ約１０倍になる。
【００３６】
このことから、熱伝導部材１６による冷却構造に冷却能を発揮させるには、熱伝導部材１６の前面側ガラス基板４に対する熱抵抗比を０．０３５以下にする必要、つまり熱伝導部材１６の熱抵抗を前面側ガラス基板４の熱抵抗の０．０３５倍以下とする必要のあるということがわかる。
【００３７】
またプラズマディスプレイ装置１をテレビジョン装置などとして用いる場合の前記の温度以下までＰＤＰ３の表面温度を低下させることを可能とするような冷却能、例えば前面側ガラス基板４の上部における温度が７０℃の場合に、これを６０℃まで下げることのできる冷却能を発揮させるには、熱伝導部材１６の前面側ガラス基板４に対する熱抵抗比を０．００３５以下にする必要のあるということがわかる。つまり熱抵抗比を０．００３５以下にすることにより、従来のプラズマディスプレイ装置で必要とされていたＰＤＰ前面の保護ガラスを省略することが可能となり、これにより低コスト化とさらなる薄型化を図ることができるようになるということである。
【００３８】
上述のように熱伝導部材１６は、前面側ガラス基板４の周辺部における非画面領域１４を熱伝導領域１７とし、この熱伝導領域１７に限定して設けられる。このように熱伝導部材１６を周辺部に限定して設けるについては、図４の（ａ）〜（ｃ）に示す例のようなパターンがあり得る。図４の（ａ）は、図１の例における上縁部限定パターンであり、上縁部非画面領域１４ａに限定して熱伝導部材１６を設ける。図４の（ｂ）は、上縁部・側縁部限定パターンであり、上縁部非画面領域１４ａと左右各側縁部非画面領域１４ｂに限定して熱伝導部材１６を設ける。図４の（ｃ）は、全周パターンであり、上縁部非画面領域１４ａ、左右各側縁部非画面領域１４ｂ、下縁部非画面領域１４ｃそれぞれに熱伝導部材１６を設ける。
【００３９】
以上のような前面側ガラス基板４の周辺部に限定して設けられる熱伝導部材１６による周辺限定冷却構造は、前面側ガラス基板４の上述のような効果的な冷却を可能とするについて、熱伝導部材１６が透明であることを必要としない。このことは、熱伝導部材１６の材料の選択について幅を広げる。このため熱伝導部材１６を設けることによるコスト上昇を実用的な範囲に抑えることが可能となる。
【００４０】
また熱伝導部材１６による周辺限定冷却構造では、熱伝導部材１６を前面側ガラス基板４に施す加工について、熱的密着を確保できれば足り、それほど高い精度を必要とせずに済み、加工面積も前面側ガラス基板４の全面である場合に比べて格段に少なくて済む。したがって熱伝導部材１６を前面側ガラス基板４に施す加工が容易となり、このことでも熱伝導部材１６を設けることによるコスト上昇を抑えることができる。
【００４１】
また熱伝導部材１６による周辺限定冷却構造は、温度が高くなり易い前面側ガラス基板４の上部側を重点とした冷却となり、これにより前面側ガラス基板における温度分布の均一性を高めることができる。
【００４２】
また熱伝導部材１６による周辺限定冷却構造は、本実施形態のように熱伝導部材１６を非画面領域１４に限定して設けることにより、ＰＤＰ３の画面領域１２に何らの干渉も与えることがないので画像の輝度低下を招かずに済む。
【００４３】
次に、第２の実施形態について説明する。図５に第２の実施形態によるプラズマディスプレイ装置におけるパネルセット２１の構成を図２相当の部分断面構造として示す。本実施形態では、熱伝導部材１６をベースシャーシ９に熱的に密着させ、熱伝導部材１６が前面側ガラス基板４から奪う熱をベースシャーシ９に移送するようにしている。ベースシャーシ９は、上述のようにＰＤＰ３の裏面側ガラス基板５を裏側から送風ファンの送風などにより積極的に冷却する冷却構造の要素とされるのが一般的である。このようなベースシャーシ９を熱伝導部材１６により前面側ガラス基板４の冷却にも利用できるようにすることで、前面側ガラス基板４の冷却効率を高めることができる。この他の構成は第１の実施形態における構成と基本的に同様なので共通する要素には図２と同一の符号で示し、それらについての説明は省略する。
【００４４】
次に、第３の実施形態について説明する。図６に第３の実施形態によるプラズマディスプレイ装置におけるパネルセット２２の構成を図２相当の部分断面構造として示す。フレキシブル基板１１は、材料を適切に選択することにより、前面側ガラス基板４に比べて十分に大きな熱伝導率を与えることができ、その前面側ガラス基板４に対する熱抵抗比を０．０３５以下にすることが可能であり、また熱伝導部材１６に必要な適度な柔軟性を有ししているのが通常である。本実施形態では、こうしたフレキシブル基板１１の特性を利用し、フレキシブル基板１１に上述の熱伝導部材１６の機能も兼ねさせる、つまりフレキシブル基板１１を「熱伝導部材」に兼用するようにしている。
【００４５】
具体的には、フレキシブル基板１１の一部を熱伝導領域１７である非画面領域１４で前面側ガラス基板４の裏面に熱的に密着させる一方で、フレキシブル基板１１の他の一部をベースシャーシ９に熱的に密着させている。このようにフレキシブル基板１１を「熱伝導部材」に兼用することにより、部品点数を減らすことができ、それだけコスト削減を図ることができる。この他の構成は第１の実施形態における構成と基本的に同様なので共通する要素には図２と同一の符号で示し、それらについての説明は省略する。
【００４６】
以上、本発明を実施するための形態のいくつかについて説明したが、これらは代表的な例に過ぎず、本発明は、その趣旨を逸脱することのない範囲で様々な形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態によるプラズマディスプレイ装置の構成を模式化して示す図である。
【図２】パネルセットの簡略化した構成を図１中のＡ−Ａ線に沿う部分断面構造として示す図である。
【図３】熱抵抗比と前面側ガラス基板における温度低下の関係を示す図である。
【図４】熱伝導部材の設置パターンの例を示す図である。
【図５】第２の実施形態によるプラズマディスプレイ装置におけるパネルセットの構成を図２相当の部分断面構造として示す図である。
【図６】第３の実施形態によるプラズマディスプレイ装置におけるパネルセットの構成を図２相当の部分断面構造として示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    プラズマディスプレイ装置
２    プラズマディスプレイパネル
４    前面側ガラス基板
５    裏面側ガラス基板
７    放電空間
９    ベースシャーシ（支持部材）
１１    フレキシブル基板
１２    画面領域
１６    熱伝導部材
１７    熱伝導領域
【図１】
2008153115.tif 000003
【図２】
2008153115.tif 000004
【図３】
2008153115.tif 000005
【図４】
2008153115.tif 000006
【図５】
2008153115.tif 000007
【図６】
2008153115.tif 000008