(57)【要約】【課題】薄型の映像表示装置においては、外光による反射像が３重に映り込むうえ、表面温度が高くなる傾向が強い。【解決手段】前面フィルターとプラズマディスプレイパネルとの間に、ヒートシンクで囲んだ空間を設け、その空間にガラスの屈折率１．４３に極めて近く、熱伝導を促進する充填剤を封入することで、外光による反射像を１／３に低減し、かつ放熱効率を向上させることができるため前面フィルター表面の温度を低下させる事ができるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する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の背面に配せられた放熱板と、前記プラズマディスプレイパネルの反対面の表面の外周部に堤状に設けられた放熱金属と、前記放熱金属に接触して設けられたガラス製の前面フィルターと、該プラズマディスプレイパネルと該前面フィルターの間に透明な物質を充填したことを特徴とした表示装置。
【請求項２】
前記透明な物質として液状物質を充填する事を特徴とした請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記透明な物質としてゲル物質を充填する事を特徴とした請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記透明な物質の屈折率が、ガラスのそれと極めて近い事を特徴とした請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前面フィルターの表面部分に反射防止機能を有している事を特徴とした請求項１記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた表示装置において、その前面に配するガラス製のフィルター（以下前面フィルターと呼ぶ）の裏面とプラズマディスプレイパネル表面において発生する反射を解消するとともに、プラズマディスプレイパネル表面から発生する熱を効率的に外部に排出することを特徴とする表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルを用いた従来の表示装置について説明する。図３は従来の表示装置の断面図である。表示装置は、画像を表示するプラズマディスプレイパネル２と、該プラズマディスプレイパネルの背面に配せられた放熱板３と、プラズマディスプレイパネル２の前面に設けられたガラス製の前面フィルター９と、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９と一定の間隔を保ちながら保持する密閉シールスポンジ８から構成されている。前面フィルター９はガラス６の両面にＡＲフィルム１が貼られている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９の間には一定の距離が設けられ、そこに空気層７が存在する事でプラズマディスプレイパネル２の表面の熱は、空気層７を介して前面フィルター９に伝わる。これにより前面フィルター９の表面の温度はある程度上昇する。そのレベルは一般消費者がこの表面に触れても極めて熱いと感じないレベルに制御する必要がある。その為には、プラズマディスプレイパネル２の発光を制限したり、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９の距離を離したり、前面フィルター９の厚みを増すなどの対策が取られている。また前面フィルター９の裏面の反射を低減する為、反射防止層をその表面に形成する場合もある。
【特許文献１】特開平４−３１７０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来技術では、前面フィルター９の表面と前面フィルター９の背面、さらにはプラズマディスプレイパネル２の表面の３箇所で外光が反射してしまう。しかもこれら反射面の距離が数ｍｍ程度離れている為に、反射像がぼやけたように３重に写り込んでしまい、表示装置を視聴する際に、極めて目障りな反射像となっている。例え前面フィルター９の裏面に反射防止層を形成しても、実際に空気層との界面がある以上、反射を０にする事は不可能である。この反射防止層を設ける事自体かなりの費用がかかり、最終製品価格の上昇をもたらしてしまう。さらにこの構造では、表示装置そのものの全体厚さが増加する傾向にあり、せっかくの薄型ディスプレイの大きな特徴が低減してしまう。
【０００５】
例えば、従来の表示装置を、通常のリビングルームを模した天井に直管型蛍光灯のある部屋に設置し、下方４５°の位置から見上げる事で画面内に蛍光灯を反射させたところ、明確な蛍光灯の反射像が３つ現れることを確認することができ、しかもそれらが画面上で数ｍｍ程度ずれた位置に重なって認められる事から、極めて目立つ反射像になっている。これは実際に映像を映出した状態でも、ほぼ同様に視認できるため、画像の明瞭さを大きく阻害していることが確認できた。
【０００６】
また、従来の表示装置に通常の画質評価用映像を映出し、最大輝度に設定したところ、消費電力は５５０Ｗになった。このときの前面フィルター９の表面の温度は前面フィルター９の表面中央と下部の温度は３９℃±１℃であったが、上部は４０℃±１℃であった。なお周辺の気温は２５℃であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、プラズマディスプレイパネルを用いた表示装置において、プラズマディスプレイパネルとフィルターの間に無色透明で熱伝導性が良く、かつ光学的屈折率がガラスに該等しい物質を隙間無く充填することで、その前面に配するガラス製の前面フィルターの裏面とプラズマディスプレイパネル表面において発生する反射を解消するとともに、プラズマディスプレイパネル表面から発生する熱を効率的に外部に排出するできることを見出し、本発明に至った。
【０００８】
即ち、本発明は、プラズマディスプレイパネル表面と前面フィルターの裏面を光学的に結合するに等しく、よってこの間で外光の反射が理論的におこらないという働きを持つ。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プラズマディスプレイパネル表面と前面フィルターの裏面を光学的に結合するに等しく、よってこの間で外光の反射が理論的におこらないという働きを持つ。すなわちプラズマディスプレイパネルを用いた表示装置において、プラズマディスプレイパネルと前面フィルターの間で外光反射がなくなるため、表示装置を見る者にとって、外光による反射像は、前面フィルター９の表面に発生するものひとつだけとなり、映像が見易くなるという、大きな効果をもたらす。また従来は、プラズマディスプレイパネルと前面フィルター間の閉ざされた空間にある空気に、プラズマディスプレイパネルから発する熱が滞留することで放熱が悪く、結果前面フィルター９の表面の温度が上昇していたが、本発明ではその間の透明物質が、熱をパネル周辺のヒートシンクに速やかに伝達し、そこからさらに効率良く放熱することで、前面フィルターの温度上昇を著しく抑制できるという効果も合わせ持つ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の表示装置は、画像を表示するプラズマディスプレイパネルと、プラズマディスプレイパネル２の背面に配せられた放熱板と、プラズマディスプレイパネルの反対面の表面の外周部に堤状に設けられた放熱金属と、放熱金属に接触して設けられたガラス製の前面フィルターに囲まれた空間に透明な物質を充填したことを特徴としている。
【００１１】
まず本発明の好ましい構成は、画像を表示するプラズマディスプレイパネル表面のうち、画像を映出しない周辺部に堤状に放熱フィンを設ける。この放熱フィンは耐熱接着剤によって充填物の注入口を除く部分において、隙間無くプラズマディスプレイパネル表面に接着されるものである。同様に前面フィルター９ａの表面とも、充填物の注入口を除く放熱フィンの全ての部分において、接着剤によって接着されるものである。
【００１２】
このようにしてプラズマディスプレイパネルと前面フィルターの間に、密閉した空間を作り出すことが出来た。
【００１３】
次に実際にはヒートシンクの一部に複数個の孔を開けて注入口とした箇所に、透明な充填物を静かに注入する。全く気体を含まない状態でこの空間を充填物で満たすと、プラズマディスプレイパネルと前面フィルターは、光学的に一体化し、前面フィルター側から観察した場合、あたかも前面フィルターとプラズマディスプレイパネルが一体の構造であるものと観察できるほど、光学的結合をおこしている。その効果により、反射像は前面フィルターの表面においてのみ観察されるのみである。一方図３に示す従来技術では、前面フィルター裏面とプラズマディスプレイパネル表面と空気層との境界面が存在し、この箇所で外光の反射が発生する。空気の屈折率が１であるのに対し、ガラスのそれは１．４３程度であり、この間で必ず反射が発生するためである。この反射は、前面フィルター９ａの表面の反射像とは明らかに位置が異なる為、結果的に少しずれた３つの強い反射像がディスプレイ観察者には見えてしまう。
【００１４】
この反射像は画像を見る際には極めて邪魔で気になる存在であり、各メーカーはこの反射像を低減する為にさまざまな方策と採っている。例えば前面フィルターのプラズマディスプレイパネル側の面に反射防止層を設ける方法がある。ガラス表面に直接反射防止層を蒸着もしくはスパッタで形成したり、また反射防止層を形成したフィルムをガラスに貼合しても良い。しかしこのようにガラス面にＡＲ面を設けても、結果的に空気層とは屈折率が異なる事から光学的に界面が存在してしまい、反射像の解消という観点には程遠い。
【００１５】
さらに従来技術では、プラズマディスプレイパネル表面から発生する熱が閉鎖空間中の空気に伝わったのちに、前面フィルターに伝わり、結果その表面温度を上昇させてしまう。その温度上昇を規定内に収める為に、プラズマディスプレイパネルの発光輝度を落としたり、前面フィルターとプラズマディスプレイパネル間の距離を離すなどの対策を行う必要がある。しかしこれらは、表示装置としての輝度確保や薄型が大きな特徴である表示装置の厚みが増すという、大きな不利益をもたらしている。
【００１６】
本発明においては、充填する物質が緩やかに対流する事で、プラズマディスプレイパネルからの熱がプラズマディスプレイパネル周辺方向に移動し、堤状に設けた強力な放熱フィンの働きで、効率良く排熱される。これにより従来以上に輝度を向上させても、前面フィルター９ａの表面の温度は上昇することが無い。また従来技術より、プラズマディスプレイパネルと前面フィルター間の距離を近づける事もでき、薄型表示装置の特徴をより一層強化する事ができるものである。
【００１７】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における表示装置の断面図である。
【００１９】
表示装置は、画像を表示するプラズマディスプレイパネル２と、プラズマディスプレイパネル２の背面に配せられた放熱板３と、プラズマディスプレイパネル２の前面に設けられたガラス製の前面フィルター９ａと、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９ａとの間に充填された充填剤４と、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９ａと一定の間隔を保ちながら保持し充填剤４から伝達された熱の放熱を行うヒートシンク５から構成されている。前面フィルター９ａはガラス６の前面にＡＲフィルム１が貼られている。
【００２０】
充填剤４は、物理物性の中でも特に屈折率がガラスの１．４３に近い材料を用いることが望ましい。例えば、主成分がエチレングリコールの化学材料〔屈折率が１．４４０（２５℃）、粘度は２９．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、密度が１．１３６（２５℃）〕や、主成分がエポキシウレタン系樹脂である化学材料〔屈折率が１．４４２（２５℃）、密度が１．１４０（２５℃）〕や、主成分はウレタンアクリル系樹脂である化学材料〔屈折率が１．４４４（２５℃）、密度が１．１４１（２５℃）〕が望ましい。
【００２１】
（試験１）
裏面にアルミの放熱板３の付いた４２インチのプラズマディスプレイパネル２の画面周辺部に、厚さ４ｍｍのアルミ製の放熱フィンであるヒートシンク５を、シリコーン接着剤を用いて接着する。また予めプラズマディスプレイパネル２の上辺部の放熱フィンであるヒートシンク５の中央部にφ３ｍｍの孔を数箇所開けておく。次に前面フィルター９ａと放熱フィンであるヒートシンク５を同様にシリコーン接着剤で貼合する。
【００２２】
これにより、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９ａの間に厚さ４ｍｍの空間が確保された事になる。次に上辺部の放熱フィンであるヒートシンク５に開けた孔のうち半分から注射器状のディスペンサーの先端を挿入し、液状の充填剤４を注入する。残りの孔は空気を排出する為の孔として使うため、そのままとする。充填剤４が上部まで満たされ、少し孔からあふれ出した状態で、数分から数１０分静置し、内部に発生した気泡が上部に移動して排出されるのを待つ。以下図２に基き説明する。気泡の発生が収まった段階で、上部の孔の全てにφ３．２ｍｍのシリコーン製の栓１０を挿入し密閉固定する。さらにその上から固定用の金属板１１で押さえた上で、その金属板１１をタップネジ１２でヒートシンク５に固定し、栓１０が決して抜けないよう充分固定する。
【００２３】
液状の充填剤４の物理物性は、屈折率が１．４４０（２５℃）、粘度は２９．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）、密度が１．１３６（２５℃）のものを用いた。なお実験に用いた液状の充填剤４の主成分はエチレングリコールであるが、物理物性の中でも特に屈折率がガラスの１．４３に近ければ特にこの材料にこだわるものではない。
【００２４】
この表示装置を、通常のリビングルームを模した天井に直管型蛍光灯のある部屋に設置し、下方４５°の位置から見上げる事で画面内に蛍光灯を反射させたところ、その薄い反射像がひとつしか現れないことを確認することができた。
【００２５】
これに対し、従来構造で作られた４２インチの表示装置を同じ条件で観察したところ、明確な蛍光灯の反射像が３つ現れることを確認することができ、しかもそれらが画面上で数ｍｍ程度ずれた位置に重なって認められる事から、極めて目立つ反射像になっている。これは実際に映像を映出した状態でも、ほぼ同様に視認できるため、画像の明瞭さを大きく阻害していることが確認できた。
【００２６】
また、本試験で作成した表示装置に通常の画質評価用映像を映出し、最大輝度に設定したところ、消費電力は５５０Ｗになった。このときの前面フィルター９ａの表面の温度はいずれの場所も、３５℃±１℃であった。なお周辺の気温は２５℃であった。つまり、従来の表示装置より前面フィルターの表面に温度を低く、かつ均一な温度分布とすることを可能としている。
【００２７】
（試験２）
裏面にアルミの放熱板３の付いた４２インチのプラズマディスプレイパネル２の画面周辺部に、厚さ４ｍｍのアルミ製の放熱フィンであるヒートシンク５を、シリコーン接着剤を用いて接着する。また予めプラズマディスプレイパネル２の上辺部の放熱フィンであるヒートシンク５の中央部にφ３ｍｍの孔を数箇所開けておく。次に前面フィルター９ａと放熱フィンであるヒートシンク５を同様にシリコーン接着剤を用いて貼合する。
【００２８】
これにより、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルターの間に厚さ４ｍｍの空間が確保された事になる。次に上辺部の放熱フィンであるヒートシンク５に開けた孔のうち半分から注射器状のディスペンサーの先端を挿入し、液状の充填剤４を注入する。残りの孔は空気を排出する為の孔として使うため、そのままとする。充填剤４が上部まで満たされ、少し孔からあふれ出した状態で、数分から数１０分静置し、内部に発生した気泡が上部に移動して排出されるのを待つ。以下図２に基き説明する。気泡の発生が収まった段階で、上部の孔の全てにφ３．２ｍｍのシリコーン製の栓１０を挿入し密閉固定する。さらにその上から固定用の金属板１１で押さえた上で、その金属板１１をタップネジ１２でヒートシンク５に固定し、栓１０が決して抜けないよう充分固定する。
【００２９】
この液状の充填剤４は、紫外線を照射することで固化し、結果ゲル状に変化する。従って、上記により作製した前面フィルター９ａと一体化させたプラズマディスプレイパネル２に、その前面フィルター９ａ側から、ＵＶランプを照射し、液状の充填剤４を固化させた。条件は、前面フィルター９ａと紫外線ランプの距離を１００ｍｍに設定し、前面フィルター９ａの表面におけるＵＶ照射輝度を２５００μＷ／ｃｍ２に設定し、約１５分間照射した。
【００３０】
固化したあとのゲル状の充填剤４の物理物性は、屈折率が１．４４２（２５℃）、密度が１．１４０（２５℃）であった。なお実験に用いた液状の充填剤４の主成分はエポキシウレタン系樹脂であるが、物理物性の中でも特に屈折率がガラスの１．４３に近く、紫外線硬化過程で、体積膨張伸縮が、５％以下のものであれば、特にこの材料にこだわるものではない。
【００３１】
この表示装置を、通常のリビングルームを模した天井に直管型蛍光灯のある部屋に設置し、下方４５°の位置から見上げる事で画面内に蛍光灯を反射させたところ、その薄い反射像がひとつしか現れないことを確認することができた。
【００３２】
これに対し、従来構造で作られた４２インチの表示装置を同じ条件で観察したところ、明確な蛍光灯の反射像が３つ現れることを確認することができ、しかもそれらが画面上で数ｍｍ程度ずれた位置に重なって認められる事から、極めて目立つ反射像になっている。これは実際に映像を映出した状態でも、ほぼ同様に視認できるため、画像の明瞭さを大きく阻害していることが確認できた。
【００３３】
また、本試験で作成した表示装置に通常の画質評価用映像を映出し、最大輝度に設定したところ、消費電力は５５０Ｗになった。このときの前面フィルター９ａの表面の温度はいずれの場所も、３６．５℃±１℃であった。なお周辺の気温は２５℃であった。つまり、従来の表示装置より前面フィルターの表面に温度を低く、かつ均一な温度分布とすることを可能としている。
【００３４】
（試験３）
裏面にアルミの放熱板３の付いた４２インチのプラズマディスプレイパネル３の画面周辺部に、厚さ４ｍｍのアルミ製の放熱フィンであるヒートシンク５を、シリコーン接着剤を用いて接着する。また予めプラズマディスプレイパネル２の上辺部の放熱フィンであるヒートシンク５の中央部にφ３ｍｍの孔を数箇所開けておく。次に前面フィルター９ａと放熱フィンであるヒートシンク５を同様にシリコーン接着剤を用いて貼合する。
【００３５】
これにより、プラズマディスプレイパネル２と前面フィルター９ａの間に厚さ４ｍｍの空間が確保された事になる。次に上辺部の放熱フィンであるヒートシンク５に開けた孔のうち半分から注射器状のディスペンサーの先端を挿入し、液状の充填剤４を注入する。残りの孔は空気を排出する為の孔として使うため、そのままとする。充填剤４が上部まで満たされ、少し孔からあふれ出した状態で、数分から数１０分静置し、内部に発生した気泡が上部に移動して排出されるのを待つ。以下図２に基き説明する。気泡の発生が収まった段階で、上部の孔の全てにφ３．２ｍｍのシリコーン製の栓１０を挿入し密閉固定する。さらにその上から固定用の金属板１１で押さえた上で、その金属板１１をタップネジ１２でヒートシンク５に固定し、栓１０が決して抜けないよう充分固定する。
【００３６】
この液状の充填剤４は、加熱することで固化し、結果ゲル状に変化する。従って、上記により作製した前面フィルター９ａと一体化させたプラズマディスプレイパネル２を、雰囲気温度が、加熱炉に入れる事により、ゲル化した。条件は炉内の雰囲気温度は８０℃であり、その中で２０分間加熱した。
【００３７】
固化したあとのゲル状の充填剤４の物理物性は、屈折率が１．４４４（２５℃）、密度が１．１４１（２５℃）であった。なお実験に用いた液状充填剤の主成分はウレタンアクリル系樹脂であるが、物理物性の中でも特に屈折率がガラスの１．４３に近く、加熱硬化過程で、体積膨張伸縮が、５％以下のものであれば、特にこの材料にこだわるものではない。
【００３８】
この表示装置を、通常のリビングルームを模した天井に直管型蛍光灯のある部屋に設置し、下方４５°の位置から見上げる事で画面内に蛍光灯を反射させたところ、その薄い反射像がひとつしか現れないことを確認することができた。
【００３９】
これに対し、従来構造で作られた４２インチの表示装置を同じ条件で観察したところ、明確な蛍光灯の反射像が３つ現れることを確認することができ、しかもそれらが画面上で数ｍｍ程度ずれた位置に重なって認められる事から、極めて目立つ反射像になっている。これは実際に映像を映出した状態でも、ほぼ同様に視認できるため、画像の明瞭さを大きく阻害していることが確認できた。
【００４０】
また、本試験で作成した表示装置に通常の画質評価用映像を映出し、最大輝度に設定したところ、消費電力は５５０Ｗになった。このときの前面フィルター９ａの表面の温度はいずれの場所も、３６．２℃±１℃であった。なお周辺の気温は２５℃であった。つまり、従来の表示装置より前面フィルターの表面に温度を低く、かつ均一な温度分布とすることを可能としている。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、プラズマディスプレイパネル表面と前面フィルターの裏面における外光反射を解消したことで、プラズマディスプレイパネルを用いた表示装置において、プラズマディスプレイパネルと前面フィルターの間で外光反射がなくなるため、外光による反射像が前面フィルター９ａの表面に発生するものだけとなり、映像が極めて見易くなり、これは表示装置に限らず、映像を出す装置の表面に何らかのガラスがある場合には同様に大きな効果をもたらし、有用である。
【００４２】
また従来は、プラズマディスプレイパネルと前面フィルター間に熱が滞留することで放熱が悪く、結果前面フィルター９ａの表面の温度が上昇していたが、本発明ではその間の熱を効率良く放熱することで、前面フィルターの温度上昇が著しく抑制されるという効果も合わせ持つため、発熱するタイプの映像表示装置にとっては、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置の断面図
【図２】本発明の充填液注入部の断面図
【図３】従来の表示装置の断面図
【符号の説明】
【００４４】
１    ＡＲフィルム
２    プラズマディスプレイパネル
３    放熱板
４    充填剤
５    ヒートシンク
６    ガラス
７    空気層
８    密閉シールスポンジ
９    前面フィルター
１０    栓
１１    金属板
１２    タップネジ
【図１】
2009150960.tif 000003
【図２】
2009150960.tif 000004
【図３】
2009150960.tif 000005