JP2004179746A

JP2004179746A - プラズマディスプレイの放熱構造

Info

Publication number: JP2004179746A
Application number: JP2002340838A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shimada; 善之嶋田
Original assignee: NEC Plasma Display Corp
Current assignee: Pioneer Plasma Display Corp
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】ＰＤＰの電気的構造を利用して放熱性を高めること。
【解決手段】ディスプレイ本体２に支持されるプラズマディスプレイパネル１と基板３とから構成されている。基板３は、基板本体７と、基板本体７に機械的に接合しプラズマディスプレイパネル１の表示要素を駆動する駆動回路１４と、駆動回路１４に熱的に、機械的に、且つ、電気的に接合し、且つ、基板本体７に機械的に接合する熱伝導端子１５とから形成されている。駆動回路１４は、熱伝導端子１５に熱的に、機械的に、且つ、電気的に接合し、且つ、基板本体７に機械的に接合していて、熱伝導端子１５は、電気的接続機能と熱的接続機能を有し、電気的接続領域の全領域に熱を通す熱流回路を形成し、その放熱効果が格段に向上し、且つ、放熱回路の形成のために放熱構造の付加の程度を減殺する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイの放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、その薄型性が好まれている。ＰＤＰの背面側には、駆動回路基板が配置されている。その薄型性をより発現させるためには、ＰＤＰの背面と駆動回路基板の正面との間の空間は、狭く形成されることが重要である。そのような狭い空間領域の熱伝導性を高めて放熱することは、後掲特許文献１により知られている。駆動回路は、その高集積化が急がれている。その出力増加は、発熱量の増大を招いている。公知の技術は、シリコンシートとヒートシンクとを用いて、その熱の放散を行っている。シリコンシートの熱伝達容量は、発熱量を越える恐れがある。
【０００３】
放熱構造の過度の追加には、全体構造の簡素さを喪失させる傾向がある。放熱構造の追加は、最小限に抑えられることが好ましい。既存のＰＤＰの構造を利用して放熱性を高めることが求められる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２１２６８４号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＰＤＰの電気的構造を利用して放熱性を高めるプラズマディスプレイの放熱構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
その課題を解決するための手段が、下記のように表現される。その表現中に現れる技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複数の形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現されている技術的事項に付せられている参照番号、参照記号等に一致している。このような参照番号、参照記号は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このような対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されることを意味しない。
【０００７】
本発明によるプラズマディスプレイの放熱構造は、ディスプレイ本体（２）と、ディスプレイ本体（２）に支持されるプラズマディスプレイパネル（１）と、ディスプレイ本体（２）に支持される基板（３）とから構成されている。基板（３）は、基板本体（７）と、基板本体（７）に機械的に接合しプラズマディスプレイパネル（１）の表示要素を駆動する駆動回路（１４）と、駆動回路（１４）に熱的に、機械的に、且つ、電気的に接合し、且つ、基板本体（７）に機械的に接合する熱伝導端子（１５）とから形成されている。
【０００８】
駆動回路（１４）は、熱伝導端子（１５）に熱的に、機械的に、且つ、電気的に接合し、且つ、基板本体（７）に機械的に接合していて、熱伝導端子（１５）は、電気的接続機能と熱的接続機能を有し、電気的接続領域の全領域に熱を通す熱流回路を形成し、その放熱効果が格段に向上し、且つ、放熱回路の形成のために放熱構造の付加の程度を減殺する。回路基板とパネルとの間は、空間的に離隔していてその放熱流路は長く形成されている。
【０００９】
熱伝導端子がＧＮＤ端子に一致していることは、その放熱流路を通る熱量の増大を確実に安定的に促進する。熱伝導端子（１５）がＧＮＤに電気的に且つ熱的に接続していることが更に好ましい。より具体的には、熱伝導端子（１５）はバンプ電極である。基板本体（７）の部分は、プラズマディスプレイパネルの部分に機械的に接合する。基板本体（７）の部分は、プラズマディスプレイパネルの部分に機械的に支持され機械強度がより強められ、且つ、熱放散性が高くなる。
【００１０】
プラズマディスプレイ（１）に支持される補強板（９）が更に追加される。補強板（９）とプラズマディスプレイパネル（１）の後面との間には空間（１１）が設けられている。空間は、補強板（９）の放熱性を高め、且つ、熱がプラズマディスプレイ（１）の中央領域に伝達されることを有効に抑制する。基板本体（７）と補強板（９）の後面との間に介設されるスペーサ（１２）が更に追加される。スペーサ（１２）は熱伝導性を有していることが特に好ましい。スペーサ（１２）を基板本体（７）に締め付けスペーサ（１２）に機械的に接合する締付け具（１３）と、締付け具（１３）と熱伝導端子（１５）とを機械的に接合する熱伝導体（１９）とが更に追加される。熱伝導体（１９）の追加は、熱放散率を格段に上昇させる。熱伝導体（１９）はＧＮＤに電気的に接続していることが特に好ましい。熱伝導体（１９）は薄肉幅広に形成され得る。
【００１１】
駆動回路（１４）に接合するシリコンシートと、シリコンシートに接合する放熱体が公知技術と同じく形成されている。公知の放熱構造と本発明の放熱構造の結合は、放熱の安定性と放熱量の増大をともに効果的にする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図に対応して、本発明によるプラズマディスプレイの放熱構造は、駆動回路基板がプラズマディスプレイパネルとともにディスプレイ本体に支持されて設けられている。そのプラズマディスプレイパネル１は、図１に示されるように、ディスプレイ本体２に支持されている。駆動回路基板本体３は、接合板４を介してプラズマディスプレイパネル１に接合されている。接合板４は、プラズマディスプレイパネル１に直接に接合するパネル側接合部位５と駆動回路基板本体３に直接に接合する基板側部位６とから形成されている。パネル側部位５の後面は、プラズマディスプレイパネル１の前面に接合している。
【００１３】
駆動回路基板３と基板側接合部位６とパネル側部位５とは、一体の折り曲げられた金属板で形成されている。基板側接合部位６はプラズマディスプレイパネル１の下端部位でプラズマディスプレイパネル１に結合し、基板側接合部位６は前方に延びてパネル側部位５の下端でパネル側部位５に一体に結合している。駆動回路基板３とパネル側部位５はそれぞれに鉛直方向に向き、基板側接合部位６は水平に向いている。駆動回路基板３は、回路基板本体７と延長部位８とから形成されている。延長部位８は、基板本体７に一体に形成され基板本体７が上側に延長されて形成されている。回路基板本体７は、フレキシブルプリンテッドサーキット（ＰＰＣ）といわれ、可撓性材料で形成されている。その同じ材料で、延長部位８と回路基板本体７と基板側接合部位５とパネル側部位６とは、一体的に形成されている。パネル側部位５は、その材料物性が利用されて、電気的に且つ熱的にプラズマディスプレイパネル１に融合的に接合している。
【００１４】
補強板９は、ディスプレイ本体２に支持されている。補強板９は、プラズマディスプレイパネル１の後面側に配置されてプラズマディスプレイパネル１に対向している。補強板９とプラズマディスプレイパネル１の間には、空間１１が介在している。延長部位８の前面と補強板９の後面との間には、スペーサ１２が介設されている。スペーサ１２の前面は補強板９の後面に接合し、スペーサ１２の後面は延長部位８の前面に接合している。延長部位８は、締付具１３によりスペーサ１２に締め付けられている。締付具１３として、ねじ又はリベットが用いられ得る。締付具１３は、延長部位８の後面に機械的に且つ熱的に接合している。締付具１３とスペーサ１２はともに金属のような熱伝導性が高い材料で形成されている。駆動回路基板３の回路基板本体７の後面側に、ドライバＩＣ回路１４が形成されている。多数のドライバＩＣ回路１４は、図２に示されるように、列状に配列されている。補強板９は、図１に示されるように、駆動回路基板３と接合板４を機械的に支持していて、補強板９は間接的に補強的にプラズマディスプレイパネル１を支持している。
【００１５】
多数のドライバＩＣ回路１４は、それぞれに、電気的接続バンプ１５を介して、駆動回路基板３の回路基板本体７に形成されている配線パターン（図示されず）に電気的に接続している。電気的導体で形成される配線パターンは、同時に熱的伝導性を有している。１つのドライバＩＣ回路１４は、１つの熱発生源を形成している。
【００１６】
図１に示されるように、回路基板本体７にはそれの後面にシリコンシート１６が接合している。シリコンシート１６は、ドライバＩＣ回路１４に接合し、特には、ドライバＩＣ回路１４を被覆している。シリコンシート１６には、それの後面側にヒートシンク１７が接合している。シリコンシート１６は、ドライバＩＣ回路１４で生成される熱を安定的にヒートシンク１７に熱伝達する熱伝達性を有している。ヒートシンク１７は、多くの枝を持つフィン形状に形成され、大きい放熱面積を有している。ヒートシンク１７とシリコンシート１６は、多数のドライバＩＣ回路１４の絶対的位置又は相対的位置を定める絶対的位置決め機能、又は、相対的位置決め機能を有している。
【００１７】
図３は、接合板４と補強板９との機械的接合関係と熱的接合関係の詳細を示している。１つの接合板４の回路基板本体７には、多くの電気的端子が存在している。そのような電気的端子の中には、ＧＮＤ端子が含まれている。そのＧＮＤ端子は、金属パターン１８に機械的に、電気的に、且つ、熱的に接続している。金属パターン１８は、１つの接合板４の回路基板本体７に対応して左右対称に配置される２つの第１金属パターン要素１９として形成されている。多数の組の第１金属パターン要素１９は、それぞれに、共通のＧＮＤに接地的に接続している。第１金属パターン要素１９は、シート状、テープ状、リボン状に形成されていて、広い面積の薄厚広幅熱伝導体として用いられる。第１金属パターン要素１９は、図１には示されていない。
【００１８】
第１金属パターン要素１９は、実施の本形態では、金属パターンランド２１の第２金属パターン要素２２に機械的に、電気的に、且つ、熱的に結合している。１組２つの第２金属パターン要素２２は、１組２つの第１金属パターン要素１９と１つの接合板４の回路基板本体７に位置対応して配列されている。多数の第２金属パターン要素２２は、それぞれに既述の共通のＧＮＤに電気的に接続している。その電気的接続機能は、熱的接続機能を兼ねている。第２金属パターン要素２２は、図１に示されるように、締付具１３により接合板４の延長部位８に機械的に一体化され、同時に、熱的に一体化されている。
【００１９】
ドライバＩＣ回路１４で発生する熱は、２ルートで熱伝導的に放熱される。ドライバＩＣ回路１４で発生する熱は、シリコンシート１６を介して安定的にヒートシンク１７に伝達される。ヒートシンク１７に伝達された熱は、多くの枝から空気中に伝達されて空気中に安定的に確実に熱放散する。その熱放出量は、ドライバＩＣ回路１４で発生する熱量に安定的に対応している。ドライバＩＣ回路１４で発生する熱は、電気的接続バンプ１５を介して回路基板本体７に伝達される。接合板４は、ある程度の熱伝達性を有している。
【００２０】
回路基板本体７に伝達された熱の一部は、回路基板本体７の中で更に伝達され延長部位８に伝導し、延長部位８に機械的に締め付けられて圧着する締付具１３と第２金属パターン要素２２に伝達される。ドライバＩＣ回路１４で発生する熱は、ドライバＩＣ回路１４に熱的に接合する第１金属パターン要素１９を介して締付具１３と第２金属パターン要素２２に伝達される。第１金属パターン要素１９で伝導する熱の一部は、第１金属パターン要素１９の表面から熱放散する。
【００２１】
締付具１３に伝達された熱は、延長部位８に強い締め付け力で圧着しているスペーサ１２に伝達される。スペーサ１２に伝達された熱の一部は、スペーサ１２の表面から大気中に熱放散する。スペーサ１２で伝導する熱は、補強板９に伝達される。補強板９に伝達された熱の大方は、広い表面積の補強板９の表裏面から大気中に熱放散する。
【００２２】
回路基板本体７に伝達された熱の一部は、回路基板本体７の中で更に伝達され基板側接合部位６に伝導し、基板側接合部位５に伝導した熱は基板側接合部位６に一体化されているパネル側部位５に伝達される。パネル側部位５に伝達された熱は、パネル側部位５に熱的に機械的に圧着しているプラズマディスプレイパネル１の表面に伝達され、プラズマディスプレイパネル１に伝達された熱はプラズマディスプレイパネル１の広い面積の表面から熱放散する。
【００２３】
シリコンシート１６を介した放熱経路では、シリコンシートの熱抵抗は、次のように表現される。
シリコンシートの厚さＬ：０．８ｍｍ＝０．０００８ｍ
シリコンシートの熱伝導率λ：２．５Ｗ／ｍ・ｋ
シリコンシートと駆動回路１４の接触面積Ｓ：１５ｍｍ^２＝１５・１０^−６（ｍ^２）

一方で、本発明の金属パターンを用いた放熱経路の金属パターン部の熱抵抗は下記のように表される。
金属パターンの全長Ｌ：１０ｍｍ＝０．０１（ｍ）
金属パターンの厚さＢ：５０（μｍ）＝５０・１０^−６
金属パターン幅ΣＷ：１０（ｍｍ）＝０．０１（ｍ）
金属の熱伝導率（銅）λ：４００（Ｗ／ｍ・ｋ）

公知技術の熱抵抗２１．３に対して本発明の実施例の熱抵抗５０に基づく合成熱抵抗ΣＲは、

本発明の合成熱抵抗１４．９は、公知技術の熱抵抗２１．３に対して７０％の熱抵抗まで低減させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によるプラズマディスプレイの放熱構造は、電気的伝導部位が熱的伝導部位として利用され、過度の放熱構造の追加を招かずに高放熱性構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるプラズマディスプレイの放熱構造の実施の形態を示す側面図である。
【図２】図２は、図１の一部の背面図である。
【図３】図３は、図２の一部の詳細を示す背面図である。
【符号の説明】
１…プラズマディスプレイパネル
２…ディスプレイ本体
３…基板
７…基板本体
９…補強板
１１…空間
１２…スペーサ
１３…締付け具
１４…駆動回路
１５…熱伝導端子
１９…熱伝導体

Claims

ディスプレイ本体と、
前記ディスプレイ本体に支持されるプラズマディスプレイパネルと、
前記ディスプレイ本体に支持される基板とを構成し、
前記基板は、
基板本体と、
前記基板本体に機械的に接合し前記プラズマディスプレイパネルの表示要素を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路に熱的に、機械的に、且つ、電気的に接合し、且つ、前記基板本体に機械的に接合する熱伝導端子とを形成する
プラズマディスプレイの放熱構造。
前記熱伝導端子はＧＮＤ端子に一致している
請求項１のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記熱伝導端子はＧＮＤに電気的に且つ熱的に接続している請求項１のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記熱伝導端子はバンプ電極である
請求項２のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記基板本体の部分は、プラズマディスプレイパネルの部分に機械的に接合する
請求項２又は３のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記プラズマディスプレイに支持される補強板を更に構成し、
前記補強板と前記プラズマディスプレイパネルの後面との間には空間が設けられている
請求項１のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記基板本体と前記補強板の後面との間に介設されるスペーサを更に構成し、前記スペーサは熱伝導性を有している
請求項６のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記スペーサを前記基板本体に締め付け前記スペーサに機械的に接合する締付け具と、
前記締付け具と前記熱伝導端子とを機械的に接合する熱伝導体とを更に構成する
請求項７のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記締付け具はＧＮＤに電気的に接続している
請求項８のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記熱伝導体は薄肉幅広に形成されている
請求項８のプラズマディスプレイの放熱構造。
前記駆動回路に接合するシリコンシートと、
前記シリコンシートに接合する放熱体
とを更に構成する請求項１〜１０から選択される１請求項のプラズマディスプレイの放熱構造。