JP5012172B2 - 平面型表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、平面型表示装置に係わり、表示パネルとシャーシ部材に載置された回路部品との電気的な接続を行うフレキシブルプリント配線板の接続の安定化、および損傷防止を図るための平面型表示装置に関するものである。

近年、情報の表示装置の需要は、地上波ディジタル放送への移行等を背景に大画面の平面型表示装置に大きくシフトしている。この平面型表示装置の１つにプラズマディスプレイ装置がある。プラズマディスプレイ装置は、放電する素子をセル状に配置し、二枚のガラス基板を張り合わせて封止し、この放電素子を封止空間で放電させて、ガラス基板上の蛍光体を発光して情報を表示させるものであり、プラズマディスプレイ（以後、ＰＤＰと称す）は、この放電時に発熱することになる。ＰＤＰの発熱による温度上昇は、蛍光体の発光輝度を変化させることから画質の劣化となるだけではなく、ガラス基板の局部的な温度分布によってガラス基板の破損を招くこともある。このため、ＰＤＰにおいて発生した熱は、粘着性高熱伝導性シート等を介して熱伝導性の良い金属製シャーシ部材に熱伝達させ、空気中に放熱する構成としている。また、シャーシ部材は、ＰＤＰのガラス基板背面側で粘着性高熱伝導シート等によって固着されるが、ＰＤＰの放熱のみならず、ＰＤＰの強度的な補強、及びＰＤＰを駆動、操作する回路基板をＰＤＰの固着平面側と反対の平面側において保持する部材としての役目を担っている。

ここで、ＰＤＰは内部に形成されたアドレス電極と、表示電極によってセル状に配置された放電素子を放電させて情報を表示することになるが、ＰＤＰの内部に形成された電極にパルス電圧を引加するためにフレキシブルプリント配線板の一端が接続されて外部に引きだされており、フレキシブルプリント配線板の他端は、シャーシ部材に載置される回路基板に接続している。

これらの構成において、ＰＤＰの放電時に発生する熱によって、放熱のために熱接続されたシャーシ部材が温度上昇を生じることになり、ＰＤＰの大型化に伴なってシャーシ部材も大型化しており、ＰＤＰとシャーシ部材は、各々の熱膨張率の差によって生じる歪み量も大きくなっている。このＰＤＰとシャーシ部材との熱膨張率の差による歪み現象によって、それぞれに接続端を有している配線や、シャーシ部材に載置された回路部品が破損される懸念があり、この配線の破損防止に関する技術が特許文献１（特開２００５−２３４５８３号公報），及び特許文献２（特開２００６−１９５１７７号公報）に開示されている。また、回路部品の破損防止に関する技術が特許文献３（特開２００６−１１９６３５号公報）に開示されている。

特開２００５−２３４５８３号公報 特開２００６−１９５１７７号公報 特開２００６−１１９６３５号公報

本発明は、ＰＤＰとシャーシ部材の熱膨張率の差で生じる歪みに対し、シャーシ部材に保持されたＰＤＰと回路基板を電気的接続するフレキシブルプリント配線板における損傷を防止する平面型表示装置を提供するものであるが、上記した従来技術には解決しなければならない技術課題がある。

特許文献１に記載されているプラズマディスプレイ装置は、熱変形による配線の損傷を防止し、高品質の画像を具現するために、ＰＤＰ及び回路基板を連結する配線の前後直線長さに対する回路基板の一端から配線の湾曲部までの直線長さの比を少なくとも０．２５以上とするものとしている。しかし、この配線の損傷防止は、配線の長さによって歪み量の影響を制限して対応しようとするものであり、プラズマディスプレイ装置の発熱状態や、ＰＤＰの大きさ、ＰＤＰとシャーシの配置関係等の構成によっては、配線長の増大等を招くものである。また、配線の損傷の原因を排除するものではないことから、プラズマディスプレイ装置の構成の相違において損傷防止として選定されるべき形状が異なる懸念を有するものである。

特許文献２に記載されているフラット表示装置は、フラット表示パネルも背面に回路基板を固定するためのシャーシを熱的に接続した構造でのシャーシとパネルとの熱膨張の違いによって生じる位置関係の変化に起因するフレキシブルケーブルの負担を軽減し、フレキシブルケーブルの離脱や破損を防止するために、シャーシを独立した複数のシャーシとして構成するとともに、回路基板を複数のブロック基板に分割して、複数のブロック基板を複数のシャーシに隙間を設けてそれぞれ取り付ける構成としている。シャーシを小型に分割することにより、熱膨張率の相違による歪み量を分散縮小することができているが、シャーシの他の役目としてのフラット表示パネルの強度的な補強作用に関してはシャーシの小型分割化において何ら検討されていないものである。

特許文献３に記載されているプラズマ表示装置は、テープキャリアパケッジに形成され、ドライブＩＣの発熱を放熱するためにドライブＩＣに熱接続したカバープレートとシャーシベースで挟持されたドライバＩＣの損傷を防止するために、カバープレートとシャーシベースの少なくとも１つに、ドライブＩＣと対応する部分の周囲にスリットを形成しているものである。ＰＤＰとシャーシベースの熱膨張率の差によって、歪み作用力を受ける場合にも、スリットによって区画された部分が遥動してドライバＩＣへの過度に強い外力が作用することを防いでいる。ただ、この技術は、ドライブＩＣの損傷防止のためドライブＩＣへのＺ方向への圧力を緩和する効果を発揮するものの、ドライブＩＣをパケージングするテープキャリアパケージ等に作用されるＸ方向、Ｙ方向の歪みに関する対応は考慮されていない。

上記課題を解決するために、本発明の平面型表示装置は、表示パネルと、表示パネルを駆動する複数の回路基板と、複数のシャーシ部材とを有し、複数のシャーシ部材の一平面側は、表示パネルに熱伝導部材を介して固着され、複数のシャーシ部材の他の平面側には、複数の回路基板を固定し、表示パネルと複数の回路基板とは複数の回路基板に設けられたコネクタを介してフレキシブルプリント配線板により電気的に接続され、複数のシャーシ部材は、コネクタの個数と同数又はコネクタの個数よりも少ない数による構成であって、複数のシャーシ部材の各々は、コネクタにフレキシブルプリント配線板を接続する方向と直角方向の形状を、各々のシャーシ部材に搭載されたコネクタに接続される１つ、あるいは複数におけるフレキシブルプリント配線板の配線部分の平面的な幅形状に約等しい大きさとし、表示パネル平面上に隣接して配置され、隣接して配置されたシャーシ部材同士は、熱膨張において接することのない間隔を有している。

さらには、隣接して配置される複数のシャーシ部材の隣接辺の一方において平面的な凸形状辺が形成され、隣接して配置された複数のシャーシ部材の隣接辺の対向隣接辺において平面的な凹形状辺が形成され、隣接するシャーシ部材の一方凸形状辺と他方の凹形状辺とが平面的に重なり合うように、複数のシャーシ部材が表示パネルに固定されている。

さらには、隣接して配置される複数のシャーシ部材の隣接辺の一方は、段形状に形成され、隣接して配置された複数のシャーシ部材の隣接辺の対向隣接辺は平板形状に形成され、隣接するシャーシ部材の一方の段形状と他方の平板形状とが立体的に重なり合うように、複数のシャーシ部材が表示パネルに固定されている。

上記構成による本発明によれば、表示パネルの強度補強を図りながら、発熱による表示パネルとシャーシ部材との熱膨張率の違いによって生じるシャーシ部材の歪み量を分散し、表示パネルと回路基板を接続するフレキシブルプリント配線板の損傷防止等の図れる平面型表示装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の平面型表示装置の構成を概念的に示した構成図である。図1に示すように、平面型表示装置１は、筐体２内部に自発光型のＰＤＰ（表示パネル）３を有している。表示パネル３は、放電セル層３１を前面ガラス基板３２と背面ガラス基板３３とで挟持した構成である。また、筐体２内において、表示パネル３の背面ガラス基板３３側の後方には表示パネル３を駆動する回路部品，及び平面型表示装置１を操作する回路部品を載置した複数の回路基板４を搭載している。

ここで、筐体２内部における表示パネル３と回路基板４との支持状態を説明する。表示パネル３の背面ガラス基板３３には、高熱伝導性の粘着部材５により熱伝導性の良い金属製のシャーシ部材６を固着している。表示パネル３の発熱を高熱伝導性の粘着部材５を介してシャーシ部材６に熱伝達し、シャーシ部材６において空気中に放熱する構成としている。また、回路基板４は、シャーシ部材６の表示パネル３の固着平面とは異なる他の平面に保持部材を介して固定される。表示パネル３を駆動する回路部品を搭載した回路基板４には、表示パネル３との電気的接続を行うために複数個のコネクタ７を載置している。複数個のコネクタ７と表示パネル３から引き出された電極は、複数個のフレキシブルプリント配線板８で電気的に接続される構造である。

ここで、シャーシ部材６は、表示パネル３の全面に略等しい平面において、表示パネル３の長辺方向（Ｘ方向）に略等しい長さで、表示パネル３の短辺方向（Ｙ方向）に複数個に分割されて固着されている。図１に示したシャーシ部材６は、４分割として示しているが、シャーシ部材６の分割数は、シャーシ部材６に載置されているコネクタ７の位置ずれを最小にしてフレキシブルプリント配線板８が損傷を来さないようにするために、コネクタ７を載置することの可能な大きさで最小の大きさとして分割することが好ましい。

ただ、図１の上から2番目に記載のようにコネクタ７の接続部を小さくして、フレキシブルプリント配線板８のプリント配線部分を幅広としたフレキシブルプリント配線板８を使用されるような場合においては、シャーシ部材６の形状をコネクタ７の幅に合わせた最少の大きさに形成して、隣接配置されるフレキシブルプリント配線板８を接続すると隣接するシャーシ部材６間の隙間が広くなり、表示パネル３の放熱効果や、強度補強効果を阻害することになる。よって、分割されるシャーシ部材６のコネクタ７の接続方向の幅形状は、コネクタ７に接続されるフレキシブルプリント配線板８の配線部を配置した幅形状に約等しい大きさとすることが良い。理由は後述するが、1つ分割シャ−シ部材６に複数個のコネクタ７を搭載させる場合には、各々のコネクタ７に接続する各々のフレキシブルプリント配線板８の配線部分を配置した幅形状を同一平面的に配置される大きさに約等しい大きさとすることは言及するまでもない。この状態において、隣接する各々のシャーシ部材の熱膨張による偏位時において接触しない隙間を有する形状とすることになる。

図１においては、4分割されたシャーシ部材６の各々には、表示パネル３を駆動する回路部品に接続されたコネクタ７を１つづつ載置して、コネクタ７の数を４個として記載しているが、コネクタ７の数は、プラズマディスプレイ装置として必要とされる数を載置することで4つであることを限定しているものではないことは、言及するまでもない。

また、シャーシ部材６の分割数を多くすることは部品の管理、製造上の作業性等の観点からは好ましい方向ではないので、シャーシ部材６の大きさは、コネクタ７を搭載可能とし、かつフレキシブルプリント配線板８の配置に支障のない最少の形状を基本として、フレキシブルプリント配線板８の損傷を来さない状況の基で選定されることでよい。よって、１つの分割シャーシ部材６に複数個のコネクタ７を載置されることでも良い。

ここで、回路部品、及びコネクタ７を載置した回路基板４は、保持部材によりシャーシ部材６にネジ等(図示せず)によって保持されている。また、シャーシ部材６には、プラズマディスプレイ装置１を操作、制御する等の他の回路部品を載置した他の回路基板４も保持されている。

表示パネル３を固着した分割シャーシ部材６は、プラズマディスプレイ装置１自体を支持する支持部材９によって支持されている。

次に、シャーシ部材６の分割形状について説明する。図２は、コネクタを載置した回路基板を保持するシャーシ部材の分割形状を示す概略模式図である。図２において、（１）は、本発明のシャーシ部材６形状における熱膨張による歪み状態を示したものであり、（２）は、一般的に実施されている一枚の板状のシャーシ部材における歪み状態を比較して示している。

ここで、表示パネル３のガラス基板３３の代表的な素材とされるガラスの熱線膨張率は約８．５×１０^-6／Ｋであり、シャーシ部材５をアルミニューム材として仮定すると、熱線膨張率は約２３．０×１０^-6／Ｋとされることから、双方の部材は、熱線膨張率の相違によって所定の温度上昇における伸びる量が異なることになる。よって、双方の部材に接合されているフレキシブルプリント配線板８の接続両端の常温状態での設定位置は、表示パネル３の発熱による温度上昇時において表示パネル３とコネクタ７との接続両端に相対位置ずれを生じることになる。図３は、熱膨張による相対位置ずれの現象を分かりやすく説明するために、シャーシ部材６と表示パネル３におけるそれぞれの膨張率による伸びの相対の伸び量の差をシャーシ部材６の歪み量の形として表示している。

表示パネル３の短辺方向（Ｙ方向）において４分割したシャーシ部材６の形状は、短辺方向の長さを（ｌ）とし、温度上昇時の歪み量が（δｌ）であるすると、従来の一枚の大型のシャーシ部材における短辺方向の長さ（Ｌ≒４×ｌ）における歪み量（δＬ≒４×δｌ）であり、両者を比較すると、分割された各々のシャーシ部材６の歪み（δｌ）のトータルした歪み量（４×δｌ）は、約同じ量（δＬ）であるが、それぞれのシャーシ部材６の歪み量（δｌ）は一枚の大型のシャーシ部材の伸びより小さくなる（δＬ＞δｌ）ことを示している。すなわち、従来の一枚の大型のシャーシ部材６の端部領域に載置されるコネクタ７の相対位置ずれ量に対しては、シャーシ部材６を分割してコネクタ７を載置することによって位置ずれ量を抑制することができる。また、コネクタ７を載置しているシャーシ部材６の熱膨張による歪みは、コネクタ７を載置した両方向に広がるように歪むことから、フレキシブルプリント配線板８に偏った歪みを付与されることがないためにフレキシブルプリント配線板８のコネクタ７からの脱落や、損傷を抑制することが可能である。

ここで、シャーシ部材６の表示パネル３の長辺方向の形状は、従来の一枚の大型シャーシ部材と略同じ長さとしているのは、フレキシブルプリント配線板８の湾曲伸延方向であることから、シャーシ部材６の熱膨張による歪み量（δＷ）の影響を吸収し易い構成であることによるものである。フレキシブルプリント配線板８の設置の状況によっては、シャーシ部材６は、長辺方向においても分割されることにより、表示パネル３の発熱によるフレキシブルプリント配線板８の脱落、損傷に効果を有することができる。

ついで、分割されたシャーシ部材６の形状と、表示パネル３とシャーシ部材６の固着位置関係の詳細について説明する。

図２に示すように、分割された各々のシャーシ部材６は、隙間（ｄ）を有するように配置して固着している。分割されたシャーシ部材６は、常温時の固着状態に対し、温度上昇時に四方に膨張することから、隣接するシャーシ部材６間の隙間（ｄ）は、少なくとも熱膨張による位置ずれ量（表示パネル３とシャーシ部材６の熱線膨張率の差の歪み量：δｌ）よりも大きい長さとする必要がある。シャーシ部材６の分割数が少ないと、必然的に熱膨張の歪み量（δｌ）も大きくなることから、各々の隙間（ｄ）も広くする必要がある。隙間が広くなると、表示パネル３の短辺方向において分割されたシャーシ部材の構成において、隙間（ｄ）における部分が、表示パネル３の補強上の劣弱懸念として生じることになる。

この表示パネル３の補強問題に対応するための分割シャーシ６の形状に関する実施例を図３、図４により説明する。図３は、平面的な形状によって対応するシャーシ部材を模式的に示す斜視図であり、図４は、立体的な形状によって対応するシャーシ部材を模式的に示す斜視図である。図３、図４において、長辺方向の長さ（Ｗ）、短辺方向の長さ（ｌ）、及び隙間（ｄ）は、図２において説明した形状との関係を示したものである。

まず、図３に示す第１の実施例は、分割されたシャーシ部材６の長辺方向の辺部の任意の位置において辺部に対して平面的に略半円状による凸部６１を形成している。凸部６１の形状は、隙間（ｄ）を設けて隣接して配置されている分割シャーシ部材６の対向辺部に達して、さらに、この隣接したシャーシ部材６の辺部を超える長さ（Ｄ）（Ｄ＞ｄ）として突出しているものである。各々の分割シャーシ６において、凸部６１を形成した辺部に対向する辺部には、隣接して配置された分割シャーシ６の凸部６１を勘合的に配置しうる凹部６２（深さ：Ｄ）を設けている。凸部６１と、凹部６２とは、平面上で契合的に噛み合わせて配置するために長辺方向の略同一位置に設けられることになる。また、この構成は、シャーシ部材６の短辺方向の長さ（ｌ）を長辺方向に向かって略同一の長さとして形成することとなり、熱線膨張による伸び歪み量を増加させることが無い。また、この平面的な契合的な配置によって、隙間（ｄ）の形状が直線状となすことを回避され、表示パネル３の補強の劣弱性を回避することができるものである。

ここで、図３には、凸部６１、凹部６２の形状を１組のみ形成して示しているが、所定の位置において複数組構成しても良い。また、凸部６１、及び凹部６２は、略半円形状として記載しているが、楕円形、台形，矩形等の他の形状であっても良いことは言うまでも無い。

次に、図４示す第２実施例は、分割されたシャーシ部材６の表示パネル３の長辺方向の辺部に沿ってプレス加工等によりシャーシ部材６の厚さ（ｔ）より若干大きな段差長（Ｔ）を有し、シャーシ部材の隙間（ｄ）より大きな長さ（Ｄ）を有する凸辺鍔状形状６３を設けて、隣接するシャーシ部材６のベース部に覆うように配置されている。すなわち、分割シャーシ部材６間の隙間に隣接する分割シャーシ部材６を配設することにより表示パネル３の補強の劣弱を補強している。

上記のように、回路基板４を保持し、表示パネル３を固着するシャーシ部材６を分割して形成し、各シャーシ部材を離間して配置することにより、表示パネル３の発熱によるシャーシ部材６の温度上昇に関わらず、シャーシ部材６と表示パネル３の熱膨張率の差によるシャーシ部材の歪み量を分散することができ、シャーシ部材に載置されているコネクタ７と、表示パネル３を電気的接続したフレキシブルプリント配線板８への位置ずれを抑制し、コネクタ７からの脱落や、損傷を抑制することを可能にしている。

また、平面型表示装置１は、ますます大型化されており。よって、表示パネル３を固着するシャーシ部材も大型化することになる。シャーシ部材の大型化は、シャーシ部材の生産において設備の大型化による作業性の劣化と大きなコスト高をもたらすことになるが、大画面用のシャーシ部材を分割して形成しながら、表示パネルの補強を劣弱させることの無いシャーシ部材の形成は、平面型表示装置における大画面化の生産性の向上を図ることができる。

以上のように、本発明によれば、生産性、及び信頼性の高い大画面の平面型表示装置を提供することができるものである。

本発明の平面型表示装置の構成を概念的に示した構成図である。 本発明におけるコネクタを載置した回路基板を保持するシャーシ部材の分割形状を示す概略模式図である。 本発明の平面的な形状によって対応した分割シャーシ部材を模式的に示す斜視図である。 本発明の立体的な形状によって対応した分割シャーシ部材を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１ 平面型表示装置
２ 筐体
３ ＰＤＰ（表示パネル）
４ 回路基板
５ 熱伝導部材
６ 分割シャーシ部材
７ コネクタ
８ フレキシブルプリント配線板
９ 支持部材

Claims (2)

1. 表示パネルと、前記表示パネルを駆動する複数の回路基板と、複数のシャーシ部材とを有し、
   前記複数のシャーシ部材の一平面側は、前記表示パネルに熱伝導部材を介して固着され、前記複数のシャーシ部材の他の平面側には、前記複数の回路基板が固定されており、
   前記表示パネルと前記複数の回路基板とは、前記複数の回路基板に設けられたコネクタと接続されたフレキシブルプリント配線板により電気的に接続され、
   前記複数のシャーシ部材は、前記コネクタの個数と同数又は前記コネクタの個数よりも少ない数による構成であって、
   前記複数のシャーシ部材の各々は、前記コネクタに前記フレキシブルプリント配線板を接続する方向と直角方向の形状を、前記各々のシャーシ部材に設けられた前記コネクタに接続された１つ、あるいは複数の前記フレキシブルプリント配線板の配線部分の平面的な幅形状に約等しい大きさとし、前記表示パネル平面上に隣接して配置され、
   前記隣接して配置されたシャーシ部材同士は、熱膨張において接することのない間隔を有しており、かつ
   前記隣接して配置される複数のシャーシ部材の隣接辺の一方において平面的な凸形状辺が形成され、
   前記隣接して配置された複数のシャーシ部材の前記隣接辺の対向隣接辺において平面的な凹形状辺が形成され、
   隣接するシャーシ部材の前記一方の凸形状辺と前記他方の凹形状辺とが平面的に重なり合うように、前記複数のシャーシ部材が前記表示パネルに固定された
   ことを特徴とする平面型表示装置。
2. 表示パネルと、前記表示パネルを駆動する複数の回路基板と、複数のシャーシ部材とを有し、
   前記複数のシャーシ部材の一平面側は、前記表示パネルに熱伝導部材を介して固着され、前記複数のシャーシ部材の他の平面側には、前記複数の回路基板が固定されており、
   前記表示パネルと前記複数の回路基板とは、前記複数の回路基板に設けられたコネクタと接続されたフレキシブルプリント配線板により電気的に接続され、
   前記複数のシャーシ部材は、前記コネクタの個数と同数又は前記コネクタの個数よりも少ない数による構成であって、
   前記複数のシャーシ部材の各々は、前記コネクタに前記フレキシブルプリント配線板を接続する方向と直角方向の形状を、前記各々のシャーシ部材に設けられた前記コネクタに接続された１つ、あるいは複数の前記フレキシブルプリント配線板の配線部分の平面的な幅形状に約等しい大きさとし、前記表示パネル平面上に隣接して配置され、
   前記隣接して配置されたシャーシ部材同士は、熱膨張において接することのない間隔を有しており、かつ
   前記隣接して配置される複数のシャーシ部材の隣接辺の一方は、段形状に形成され、
   前記隣接して配置された複数のシャーシ部材の前記隣接辺の対向隣接辺は平板形状に形成され、
   隣接するシャーシ部材の前記一方の段形状と前記他方の平板形状とが立体的に重なり合うように、前記複数のシャーシ部材が前記表示パネルに固定された
   ことを特徴とする平面型表示装置。

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