JP2007058001A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
交流駆動プラズマディスプレイの維持放電回路の駆動回路において、インダクタンスを小さくする実装構造を提供すること。
【解決手段】
パネルを固定する導電体に固定された一対の配線基板と、その配線基板に配置された一対の電流供給部と、配線基板の端部とパネルの端部とを接続する一対の接続配線部と、一対の配線基板のそれぞれに配置され、電流の供給の制御を行う一対の半導体スイッチモジュールと、を有し、一対の半導体スイッチモジュールのそれぞれは、電流供給部と接続する第１接続端子と、接続配線部と配線基板上の表面配線を介して接続する第２接続端子と、配線基板内に配置された接地層と接続する第３接続端子と、半導体スイッチを有するモジュールケースと、を有し、第２接続端子及び第３接続端子は、モジュールケースの一方側に配置され、第１接続端子は、モジュールケースの他方側に配置された構成とする。
【選択図】図１

Description

プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置に関する。

プラズマディスプレイパネルを使用した表示装置（以下「プラズマディスプレイ装置」という）は、一般的な平面ディスプレイの特徴である奥行きが小さいことに加え、視野角が広くて大画面を作りやすいという特徴から、薄型大画面テレビの本命と目されている。

しかし、同じ平面ディスプレイである液晶パネルを使用した表示装置と異なり、放電現象による表示であるために消費電力が大きく、さらに、大面積であるために不要輻射も大きいという欠点がある。発生した不要輻射を抑える技術に関するものとして特許文献１がある。

不要輻射の原因の一つは電流変化に伴う不要な電圧の発生である。プラズマディスプレイ装置では表示に用いられる電流がパルス信号であるため、とくに電流変化が激しくこの問題が大きい。この不要な電圧の発生はパネルにかかる電圧を不安定にし表示品質を落とすため画質に直接的な影響も与えてしまう。従って不要な電圧発生を極力抑えることがプラズマディスプレイパネルの総合的な性能向上に有効である。そして不要な電圧発生を押さえるためには、回路の誘導成分を小さくする、インダクタンスを低減する必要がある。

一般的に、インダクタンスを低減するには配線を短くする、配線の幅を広くするという対策が有効であるが、これらの方策が取れない場合や、これらの方策に加えてさらに方策を必要とする場合、相互インダクタンス及び渦電流の利用が考えられる。プラズマディスプレイに関するインダクタンス低減に関する技術として特許文献２がある。

特開平１０−２８２８９６号公報 特開２００２−１５０９４３号公報

回路のどの部分も誘導成分を小さくすることが必要であるが、特に大電流が流れる経路で誘導成分を下げると効果が大きい。そしてプラズマディスプレイ装置でもっとも大電流の流れる経路は、放電で画像を表示するための表示用の電流である維持放電電流が流れる維持放電回路である。維持放電回路はパネルの発光を担っており、プラズマディスプレイ装置全体で１００Ａを超えるパルス信号の電流が同じタイミングで流れる。

なおこの回路は、長さがほぼプラズマディスプレイパネルの横幅に等しく、長大なループを形成しているため、インダクタンスが大きい回路でもある。そして更に回路のインダクタンス分布を調べると、パネル本体を除いて、一対のプリント配線基板及びそれらを結ぶ接地電位の経路のインダクタンスが大きいことが分かる。この部分のインダクタンスの低減が望まれる。それは、このように大電流，高電圧がパネルに流れるため、放電時の電圧降下，波形の乱れ，電磁放射ノイズの発生等インダクタンスによる悪影響があるためである。

インダクタンスは磁場が絡む現象であり、電流経路の空間配置の違いで様々に変化する。とりわけ、電流経路が広く分布している場合のインダクタンスの低下、及び逆方向電流が近接している場合のインダクタンスの低減が顕著である。これらの効果を維持放電回路に適用することで維持放電回路全体のインダクタンスを大きく低減できる。

しかし、上記特許文献のいずれも維持放電回路の電流経路における電流の広がり具合、及び逆方向電流の近接効果の両方を同時に利用した構造については考慮されていない。

以上本発明の目的は、維持放電回路全体のインダクタンスを低減し、高画質なプラズマディスプレイ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明のプラズマディスプレイ装置は、電極が形成されたプラズマディスプレイパネルと、そのパネルを固定する導電性の導電体と、導電体に複数の固定部材を介して固定された一対の配線基板と、一対の配線基板のそれぞれに配置された一対の電流供給部と、一対の配線基板のそれぞれの端部とプラズマディスプレイパネルの端部とを接続する一対の接続配線部と、一対の配線基板のそれぞれに配置され、電流の供給の制御を行う半導体スイッチを有する一対の半導体スイッチモジュールと、を有し、一対の半導体スイッチモジュールのそれぞれは、電流供給部と接続する第１の接続端子と、接続配線部と配線基板上の表面配線を介して接続する第２の接続端子と、配線基板内に配置された接地層と接続する第３の接続端子と、半導体スイッチを有するモジュールケースと、を有し、第２の接続端子及び第３の接続端子は、モジュールケースの一方側に配置され、第１の接続端子は、モジュールケースの他方側に配置された構成とする。

また、電極が形成されたプラズマディスプレイパネルと、そのパネルを固定する導電性の導電体と、導電体に複数の固定部材を介して固定された１つの配線基板と、配線基板に配置された一対の電流供給部と、配線基板の端部とプラズマディスプレイパネルの一方側端部とを接続する第１の接続配線部と、導電体の端部とプラズマディスプレイパネルの他方側端部とを接続する第２の接続配線部と、配線基板に配置され、電流の供給の制御を行う半導体スイッチを有する半導体スイッチモジュールと、を有し、半導体スイッチモジュールは、一対の電流供給部と接続する第１の接続端子及び第４の接続端子と、第１の接続配線部と配線基板上の表面配線を介して接続する第２の接続端子と、半導体スイッチを有するモジュールケースと、を有し、第１の接続端子及び第４の接続端子は、モジュールケースの一方側に配置され、第２の接続端子は、モジュールケースの他方側に配置された構成とする。

維持放電回路全体のインダクタンスを低減し、高画質なプラズマディスプレイ装置を提供できる。

以下、本発明の実施例について詳細に説明する。なお、本明細書で開示する技術的思想を用いた種々の変更は当然に適宜可能であり、本発明が実施例に狭く限定されることはない。

本発明の第１の実施例について、図１乃至図５を参照して説明する。

図１は、本発明の第１の実施例によるプラズマディスプレイ装置の概略斜視を示した図である。また、図２は、図１の二点鎖線で囲んだ領域、すなわち拡大表示部１１５を切り出した、概略斜視を示した図である。なお、図２中の破線部はＹ側維持放電配線基板101の絶縁樹脂２０９内を透視している部分である。

プラズマディスプレイパネルは、２枚のガラス板（パネル）から成っている。図の下が製品の正面にあたり、前面パネル１１３の裏面側が見えている。前面パネル１１３の裏側（図では上側）には、背面パネル（図示せず）があり、両パネルで挟まれた空間でプラズマ放電を発生させて画像を表示する。前面パネル１１３には、表示のためのＸ電極及びＹ電極（何れも図示せず）が形成されている。両パネルのさらに後ろ（図では上）には、プラズマディスプレイパネルを固定する導電性の導電体であるアルミニウムシャーシ１１４（厚さ１.５mm ）がある。プラズマディスプレイパネル、及び外ケース（図示せず）を含むその他のプラズマディスプレイの完成品全体は、アルミニウムシャーシ１１４に固定されている。

アルミニウムシャーシ１１４には、一対の配線基板である、Ｙ側維持放電配線基板101及びＸ側維持放電配線基板１０２が複数の固定部材を介して固定され、これら一対の配線基板で維持放電、すなわち、表示のための放電を行っている。これらの配線基板が、プラズマディスプレイパネルでもっとも大きな電流（維持放電電流）の流れる部分であり、この電流経路のインダクタンス低減が重要である。

維持放電の電源は、電流を供給する一対の電流供給部であるＹ側電源キャパシタ１０３及びＸ側電源キャパシタ１０４である。本発明が対象としているプラズマディスプレイ装置は交流駆動であり、Ｙ側電源キャパシタ１０３及びＸ側電源キャパシタ１０４が交互に電源として働く。

維持放電電流の経路を順を追って説明する。一方の電流供給部のＸ側電源キャパシタ
１０４が電流を供給しているフェーズで説明する。Ｘ側電源キャパシタ１０４の高圧側端子（図示せず）を出た維持放電電流は、Ｘ側半導体スイッチモジュール１０６で経路をパネル行きに設定され、一対の接続配線部の一方の接続配線部であるＸ側フレキシブル基板１１２を経て前面パネル１１３上のＸ電極（図示せず）に導かれる。この時点で電流は集中型（インダクタンスの大きい流れ方）から分散型（インダクタンスの低い流れ方）に形態が変わる。パネルで放電し、Ｙ電極（図示せず）に導かれて他方の接続配線部であるＹ側フレキシブル基板１１１を経由しＹ側維持放電配線基板１０１に入る。ここで電流は集中型になる。Ｙ側半導体スイッチモジュール１０５で経路をグランド（接地）行きに設定され、Ｙ側維持放電配線基板１０１内の接地層であるＹ側維持放電配線基板内接地層208に導かれる。ここで電流は分散型になる。接地層は複数の固定部材であるＹ側通電固定ねじ１０７に接続されており、分散型を維持したままアルミニウムシャーシ１１４に維持放電電流は流れ込む。複数の固定部材であるＸ側通電固定ねじ１０８からＸ側維持放電配線基板１０２内のＸ側維持放電配線基板内接地層（図示せず）を経由してＸ側電源キャパシタ１０４の接地側端子（図示せず）に至り、ループが完了する。

すでに述べたように、インダクタンスの低減には電流を分散状態で流すこと、及び近接した逆方向電流を利用することが有効である。本発明では、経路の長さは小さいが電流が集中状態で流れるためにインダクタンスの大きい、維持放電配線基板内の配線のインダクタンスを低減する構造について提案する。

維持放電電流が集中状態で流れる経路のほぼ全体が図１の二点鎖線で囲んだ領域（拡大表示部１１５）である。図２に拡大して示す。

本発明では、半導体スイッチを１つ又は複数の素子からなるモジュールとした。インダクタンス低減構造の適用に有利なためである。すなわち、図ではＹ側半導体スイッチモジュール１０５である。Ｙ側半導体スイッチモジュール１０５の外観は、Ｙ側モジュールケース２０１，Ｙ側パネルに向かう接続配線部であるＹ側フレキシブル基板１１１と接続された接続端子２０２（第２の接続端子），Ｙ側維持放電配線基板１０１内に配置された接地層２０８に向かう接続端子２０３（第３の接続端子）、及び電流供給部であるＹ側電源キャパシタと接続する接続端子２０４（第１の接続端子）で成り立っている。その他モジュールには制御用の端子も存在するが、発明の説明に必要ないため省略している。

３つの端子を含むＹ側半導体スイッチモジュール１０５内の配線及びＹ側維持放電配線基板１０１のＹ側維持放電配線基板内接地層２０８を除く表面層の表面配線は総て集中配線である。これらの配線で生ずるインダクタンスをＹ側維持放電配線基板内接地層２０８で生ずるインダクタンスと相殺することでインダクタンスの低減を図るのが、本実施例の基本的な考え方である。

Ｙ側電源キャパシタに向かう接続端子２０４は、Ｙ側維持放電配線基板１０１の表面に形成されたＹ側電源キャパシタに向かう維持放電配線基板の表面配線２０７に接続し、Ｙ側電源キャパシタ１０３の高圧側端子（図示せず）につながっている。Ｙ側パネルに向かう接続端子２０２は、Ｙ側維持放電配線基板１０１の表面に形成されたＹ側パネルに向かう維持放電配線基板の表面配線２０６に接続し、また、Ｙ側維持放電配線基板内接地層に向かう接続端子２０３は、Ｙ側維持放電配線基板を構成する絶縁樹脂２０９を貫くＹ側維持放電配線基板内接地層と表面層の層間配線柱２０５に接続し、Ｙ側維持放電配線基板内接地層と表面層の層間配線柱２０５はＹ側維持放電配線基板内接地層２０８に接続している。さらに、Ｙ側電源キャパシタ１０３の接地側端子（図示せず）はＹ側接地層と表面層の層間配線柱２１０を経由してＹ側維持放電配線基板内接地層２０８に接続している。

本発明の特徴は、Ｙ側モジュールケース２０１の一方側に接続配線部と配線基板上の表面配線を介して接続する接続端子（第２の接続端子）２０２及び配線基板内に配置された接地層と接続する接続端子（第３の接続端子）２０３が並んで配置され、Ｙ側電源キャパシタである電流供給部と接続する接続端子（第１の接続端子）２０４がこれら２つの端子と反対の面、つまりＹ側モジュールケース２０１の他方側に配置されている点である。

もちろん、Ｙ側半導体スイッチモジュール１０５とＸ側半導体スイッチモジュール106はまったく同じものであり、モジュールの端子配列もまったく同じである。

図３に、プラズマディスプレイ装置の表示面（完成品の正面）を下にして斜め上部から眺めたところを示す。図は一対の配線基板内の維持放電駆動回路の概略回路図と簡略化した実態図を重ねて表示している。また、表示部であるパネル，プラズマディスプレイ装置を支える部材等、及び説明に必要のない駆動回路を省略して駆動回路の一部のみを図示している。

本発明が対象としている交流駆動のプラズマディスプレイ装置では、消去（リセット），記憶（アドレス），表示（維持放電、またはサステイン）の３つの動作が時系列的に行われる。本発明では、そのうちの維持放電期間を対象としている。

図のいちばん奥（下）にあるのが、導電体であるシャーシ３０１である。シャーシ301の裏側（図では下側）に表示部であるプラズマディスプレイパネルがある。シャーシ301は、プラズマディスプレイパネル（図示せず）を駆動するための各種回路並びに回路同士及び回路とパネルを結ぶ各種配線（一部を除き図示せず）を支える、比較的厚いアルミニウムの板である。完成品であるディスプレイとして使用するためには、さらにシャーシ
３０１を脚等の支持部材（これも図示せず）で支える。

維持放電期間では、予め表示／非表示を記憶（アドレス）してあるパネル全体にパルス状の交流電圧を印加し、パネルを点灯させる。そのため電極は、Ｘ電極及びＹ電極と呼ばれ（総称してバス電極と呼ぶこともある）、接続用の端子がプラズマディスプレイパネル（図示せず）の長手方向（図の横方向）の端部に並んでいる。

この端子に電流を供給するための回路、つまり維持放電駆動回路がＹ側維持放電配線基板３０２及びＸ側維持放電配線基板３０３上に構成されている。電源の供給元は、別基板（図示せず）にあるスイッチング電源であるが、この回路の実質的な電源は、電流を供給する電流供給部であるＹ側電源キャパシタ３０４及びＸ側電源キャパシタ３０５であり、電解コンデンサとフィルムコンデンサを並列に接続したものである。それぞれ、維持放電電流の交流の半波ずつを担当する。図では、Ｘ側電源キャパシタ３０５が電流を供給しているフェーズを表している。電流が流れる経路を太線で表してある。

経路を順を追って説明する。Ｘ側電源キャパシタ３０５の高圧側端子（図示せず）を出た電流は、半導体スイッチモジュールに相当するモジュール相当部３１３内のＸ側ハイサイド半導体スイッチ３１０がＯＮ、Ｘ側ローサイド半導体スイッチ３１１がＯＦＦになっているため、Ｘ側維持放電配線基板３０３上の端部近傍に配置されたコネクタ(図示せず)を経由して、パネルＸ電極への配線３０７に至る。パネルＸ電極への配線３０７は、図では１本の線で表しているが、図１にも示したように、プラズマディスプレイパネルのＸ側電極の接続用端子（図示せず）につながる接続配線部であるフレキシブル配線基板であり、面状に広がった電流経路である。Ｘ側電極の接続用端子の延長上にあるプラズマディスプレイパネルに形成されたＸ電極（図示せず）から、パネルの表示セル（図示せず）に入った電流は、プラズマディスプレイパネルに形成されたＹ電極（図示せず）からＹ側電極の接続用端子（図示せず）を経由してパネルＹ電極への配線３０６（これもフレキシブル配線基板）に至る。パネルＹ電極への配線３０６はＹ側維持放電配線基板３０２上の端部近傍に配置されたコネクタ（図示せず）でＹ側維持放電配線基板３０２内の配線につながり、電流は、半導体スイッチモジュールに相当するモジュール相当部３１３内のＹ側ハイサイド半導体スイッチ３０８がＯＦＦ、Ｙ側ローサイド半導体スイッチ３０９がＯＮになっているため、Ｙ側ローサイド半導体スイッチ３０９を通って接地ラインに下りる。Ｙ側維持放電配線基板３０２を出た電流は、シャーシ上のシャーシ通電部３１２を経由してＸ側維持放電配線基板３０３に至り、配線基板内の接地層内の配線を経由して、Ｘ側電源キャパシタ３０５の接地側端子（図示せず）に至り、一つのループを完成する。

なお、Ｙ側維持放電配線基板３０２からシャーシへの電流の供給と、シャーシからＸ側維持放電配線基板３０３への電流の供給は、各配線基板端部とシャーシ端部に近い固定用ねじ（図示せず）により行われる。この固定用ねじは、導電体であるシャーシと配線基板とを固定する複数の固定部材でも良いし、別に設けても良い。

次のフェーズでは、逆方向に電流が流れる。そのときは、Ｙ側電源キャパシタ３０４が電源になり、Ｙ側ハイサイド半導体スイッチ３０８を通り、パネルＹ電極への配線３０６からパネル、パネルＸ電極への配線３０７からＸ側ローサイド半導体スイッチ３１１を通ってシャーシ通電部３１２を経由し、Ｙ側電源キャパシタ３０４にもどる。

図にコイルで示しているように、配線には、すべてインダクタンスが存在する。インダクタンスは、配線の長さ，配線の幅，配線の厚さ，配線の配置，隣接配線の有無、そこを流れる電流等、様々な要因で変化するが、配線長が同じ場合、配線の幅、すなわち電流の広がり具合がその値を決める最大の要因である。先程から説明している維持放電回路では、パネル内の配線が全数並列接続した場合で数百ナノヘンリーと、いちばんインダクタンスの大きい部分であるが、それを除くと、シャーシ通電部３１２，Ｙ側維持放電配線基板３０２及びＸ側維持放電配線基板３０３が大きいインダクタンスを持っている。

シャーシ通電部３１２は、パネル内の配線と同様、電流の流れる長さに比較して充分な幅を有しているため、インダクタンスの絶対値はその大きさの割には比較的小さい。さらに、導電体であるシャーシ通電部３１２に流れる電流の方向とプラズマディスプレイパネルに流れる電流の方向とは逆方向であるため、パネルを流れる電流との相互インダクタンスによるインダクタンスの相殺効果により、パネルとシャーシ通電部３１２を合わせたトータルのインダクタンスを著しく小さい値に持っていくことが可能である。それに対して、Ｙ側維持放電配線基板３０２及びＸ側維持放電配線基板３０３内配線は、配線の引き回しに制約が多く、短い配線長の割には大きいインダクタンスを持っている。しかも、パネルとシャーシ通電部３１２のように、効果的なインダクタンス低減構造がない。本発明では、Ｙ側維持放電配線基板３０２及びＸ側維持放電配線基板３０３内の配線のインダクタンスを低くするための解決策を提供する。

図４を使用して、本発明によるＹ側維持放電配線基板３０２及びＸ側維持放電配線基板３０３内の配線のインダクタンスを低くするための解決策について説明する。

図４は図１におけるＹ側半導体スイッチモジュール１０５及びＸ側半導体スイッチモジュール１０６周辺部の詳細図である。とくに、Ｙ側半導体スイッチモジュール１０５及びＸ側半導体スイッチモジュール１０６内部を表示し、電流の流れ方について説明する。なお、図３でも明らかであるが、半導体スイッチ素子はスイッチングを行う素子（本実施例ではＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)）とダイオードを逆並列に接続したものが一つの素子として機能するが、図４では説明上必要ないのでダイオードの表示を省略している。さらに、同様の理由で、ＩＧＢＴの制御端子及びそれに付随する配線についても省略している。

また、図中の矢印は、電流の流れる位置及びその方向である。矢印の本数（密度）はその部分を流れる電流の大小とは無関係である。

なお、図１における説明と同様に、図４でもＸ側電源キャパシタ１０４が電流を供給しているフェーズで説明する。そのフェーズにおいて通電状態になっている素子を図中で太い線で表示している。

さらに、配線基板の構造材であり、配線層間の絶縁の機能も果たしている樹脂層（例えばＹ側配線層間の絶縁樹脂２０９）の表示も説明に必要ないので省略している（各配線が空中に浮かんだ表現になっている）。

まず、図の左半分、すなわちＹ側半導体スイッチモジュール１０５周辺について説明する。Ｙ側は電源側ではないので、パネルと接地ラインを接続する結線である。すなわち、パネルから戻ってきた電流は、Ｙ側パネルに向かう維持放電配線基板の表面配線２０６からＹ側のプラズマディスプレイパネルに向かう接続端子２０２を経由してＹ側半導体スイッチモジュール１０５に入ってくる。Ｙ側半導体スイッチモジュール１０５内では、Ｙ側ローサイドＩＧＢＴチップ４０５が通電状態なので、Ｙ側モジュール内配線層Ｍ４１７に接着しているＹ側ローサイドＩＧＢＴチップ４０５のアノード（Ｙ側ローサイドＩＧＢＴチップ４０５の裏側）からカソード（表面側）に流れ、Ｙ側通電ボンディングワイヤ411を経由してＹ側モジュール内配線層Ｌ４２１に至り、配線基板内に配置されたＹ側の接地層に向かう接続端子２０３を経てＹ側の接地層と配線基板の表面層の層間配線柱２０５からＹ側維持放電配線基板内接地層２０８に流れ込む。

ここで、インダクタンス低減のメカニズムを説明する。Ｙ側維持放電配線基板１０１の表面に形成された表面配線の配線層、すなわち、Ｙ側パネルに向かう維持放電配線基板の表面配線２０６とＹ側半導体スイッチモジュール１０５内の配線層（接続端子２０２からＹ側モジュールケース２０１を介して接続端子２０３への配線）を流れる電流の流路を流路１とし、Ｙ側維持放電配線基板内接地層２０８を流れる電流の流路を流路２とする。流路１は、Ｕ字型の形態をしており、ループに近い形状である。この流路１の電流による磁場の影響で、流路２はＹ側維持放電配線基板内接地層２０８上を流路１の直下に沿ってループ状に流れる部分が発生する。

つまり、流路２は、半導体スイッチモジュールの直下で流路１に沿って形成される部分がある。よって、この電流は流路１の電流によるインダクタンスを相殺する。図では、その一部としてＹ側パネルに向かう維持放電配線基板表面配線２０６の真下に表示されている、左に向かう電流がその部分に相当する。

さらに、Ｙ側維持放電配線基板内接地層２０８上には、流路１による渦電流が発生する（隠れる部分のため図示せず）。とくに、流路１がループに近い形態なので、渦電流は効率的に作用する。渦電流によってもインダクタンスは低下する。もちろん、流路２の電流のある程度の部分は直接左に向かう。この部分は流路１によるインダクタンスを相殺する能力を持たない。以上、Ｙ側半導体スイッチモジュール１０５周辺におけるインダクタンス低減のメカニズムをまとめると、流路１と流路２がお互いに逆方向に流れることによるインダクタンスの相殺効果と流路１によってＹ側維持放電配線基板内接地層２０８に発生する渦電流によるインダクタンス低減効果を合成したものである。

つぎに、図の右半分、すなわちＸ側半導体スイッチモジュール１０６周辺について説明する。Ｘ側電源キャパシタ１０４の高圧側端子（図示せず）からの電流がＸ側電源キャパシタに向かう維持放電配線基板表面配線４２０を流れ、Ｘ側電源キャパシタに向かう接続端子４１４からＸ側半導体スイッチモジュール１０６に流入する。Ｘ側モジュール内配線層Ｈ４０８から通電状態のＸ側ハイサイドＩＧＢＴチップ４０４のアノード（裏面）に導かれた電流はカソード（表面）に現れ、Ｘ側通電ボンディングワイヤ４０７を経てＸ側モジュール内配線層Ｍ４１５に至る。さらにＸ側パネルに向かう接続端子４１０からＸ側半導体スイッチモジュール１０６を離れ、Ｘ側パネルに向かう維持放電配線基板表面配線
４１８を通ってパネルに向かう。以上が右半分における流路１である。右半分の流路１はほぼ直線状態で流れる。流路１からパネルに流れ込んだ維持放電電流は、パネルを点灯した後Ｙ側維持放電配線基板１０１を経て、アルミニウムシャーシ１１４を経由してＸ側維持放電配線基板１０２に流れ込む。Ｘ側維持放電配線基板１０２内ではＸ側維持放電配線基板内接地層４２２に直結しており、Ｘ側維持放電配線基板１０２内をＸ側電源キャパシタ１０４の接地側端子に向かって流れる。この流れが流路２である。この流れも直線状で、右から左に流れる。明らかに、流路１と流路２は反対方向に流れる。

この部分でのインダクタンス低減メカニズムは、流路１と流路２のインダクタンスの相殺効果のみである。とくに、流路１が直線状であるので、Ｘ側維持放電配線基板内接地層４２２には流路１にもとづく渦電流の発生は皆無ではないが少ない。したがってＹ側半導体スイッチモジュール１０５周辺と異なり、Ｘ側半導体スイッチモジュール１０６周辺では渦電流によるインダクタンス低減はほとんどない。しかしながら、流路１と流路２の相互インダクタンスによる相殺効果は非常に有効に機能する。

以上、本発明によるインダクタンス低減のメカニズムは、電源側（図４では右側）はできるだけ電流を直線状に流して行きと帰りの電流による相殺効果を有効に働かせること、また、非電源側（接地側）（左側）では、配線をループ状にして、行き帰り電流によるインダクタンスの相殺効果に渦電流による効果を加えるというものである。それを満たすためのスイッチモジュールの端子配列は、電源に向かう端子を単独とし、接地に接続する端子とパネルに接続する端子を並べ、お互いの端子群を正反対の面に配置するというものである。このモジュールの端子配列が本実施例を特徴付ける構造である。

つぎに、本発明の効果を確実にするためのもう一つのポイントを説明する。図５に流路１と流路２の磁気結合の度合いを表す結合係数を流路１と流路２の距離に対して示す。磁場は空間に広がるものであるから、回路全体の寸法で横軸の値は変化する。すなわち、大きい回路では横軸が大きい方にシフトし、小さい回路では小さい方にシフトする。プラズマディスプレイ装置の維持放電配線基板のサイズは２００mmから３００mm程度であり、ほぼこのグラフの数値になる。すなわち、流路１と流路２の面間距離は５mm以下であれば磁気結合が充分であり、インダクタンスの低減効果が充分得られる。もちろん、５mmを超えても効果は弱まるが無くなるわけではないので、より高画質なプラズマディスプレイ装置を得るためには、インダクタンスが相殺される０より大きく５mm以下が望ましいということである。

本発明の第２の実施例について、図６乃至図９を参照して説明する。

図６は、本発明の第２の実施例によるプラズマディスプレイ装置の概略斜視を示した図である。また、図７は、図６の二点鎖線で囲んだ領域、すなわち拡大表示部６１１を切り出した、概略斜視を示した図である。なお、図７中の破線部は配線基板を構成する絶縁樹脂７１０内を透視している部分である。

図６で明らかなように、本実施例では片側に維持放電配線基板６０１のみで、維持放電配線基板６０１上に電源として一対の電流供給部であるプラス側電源キャパシタ６０２とマイナス側電源キャパシタ６０３の二種類が搭載されていることが特徴である。プラス側電源キャパシタ６０２のマイナス側端子とマイナス側電源キャパシタ６０３のプラス側端子は共通のグランド（接地）である維持放電配線基板内の接地層７０９に接続されている。すなわち、第１の実施例ではプラスの電源のみであったが、本実施例ではプラスとマイナスの一対の電源が用意されている。

また、図７で明らかなように、半導体スイッチモジュール６０４の端子配置が第１の実施例と異なることも特徴である。すなわち、接続配線部であるＹ側フレキシブル基板607と配線基板上の表面配線７０６を介して接続し、Ｙ側パネルに向かう接続端子７０２（第２の接続端子）が単独で配置され、その反対側に一対の電流供給部の一方側であるプラス側電源キャパシタ６０２に向かう接続端子７０３（第１の接続端子）及び他方側であるマイナス側電源キャパシタ６０３に向かう接続端子７０４（第４の接続端子）が並んで配置されている。つまり、モジュールケース７０１の一方側に接続端子７０３及び接続端子
７０４を並べて配置し、モジュールケース７０１の他方側に接続端子７０２を配置する構成とする。

また、本実施例では、配線基板が片側のみのため、配線基板が配置された一方側は、第１の接続配線基板であるＹ側フレキシブル基板６０７にて配線基板とプラズマディスプレイパネルを接続し、配線基板が配置されていない他方側は、導電体であるアルミニウムシャーシとプラズマディスプレイパネルとを第２の接続配線基板であるＸ側フレキシブル基板にて接続している。

維持放電電流の経路を図８に従って説明する。図８は、プラス側電源キャパシタ８０３が電源として働くフェーズを示している。電流が流れる経路を太線で表してある。

プラス側電源キャパシタ８０３を出た電流は、ハイサイド半導体スイッチ８０７が通電状態であるためパネルＹ電極への配線８０５を経由してプラズマディスプレイパネル（図示せず）に入る。前面パネルと背面パネル（何れも図示せず）で挟まれた空間で放電を済ませた維持放電電流は、パネルＸ電極への配線８０６を経由して導電体であるアルミニウムシャーシ８０１に流れ込み、シャーシ通電部８０９を流れて１つの配線基板である維持放電配線基板８０２内のプラス側電源キャパシタ８０３に戻る。

本実施例の半導体スイッチモジュール６０４が第１の実施例のＹ側半導体スイッチモジュール１０５或いはＸ側半導体スイッチモジュール１０６と端子配列が異なる理由を図９で説明する。

図９は、図８の通電フェーズにおける半導体スイッチモジュール６０４内の維持放電電流の流れ方、及び半導体スイッチモジュール６０４直下の維持放電配線基板６０１内の維持放電配線基板内接地層７０９の維持放電電流の流れ方を示している。そのフェーズにおいて通電状態になっている素子を図中で太い線で表示している。

さらに、配線基板の構造材であり、配線層間の絶縁の機能も果たしている樹脂層（例えば配線層間の絶縁樹脂７１０）の表示も説明に必要ないので省略している。

プラス側電源キャパシタ６０２の高圧側端子(図示せず)から供給される維持放電電流はプラス側電源キャパシタに向かう維持放電配線基板表面配線７０７からプラス側電源キャパシタに向かう接続端子７０３を経由して半導体スイッチモジュール６０４に入る。ハイサイドＩＧＢＴチップ９０３が通電状態になっているため、モジュール内配線層Ｈ９０１からチップ内を下から上に流れて通電ボンディングワイヤ９０５を経由してモジュール内配線層Ｍ９０６に至り、Ｙ側パネルに向かう接続端子７０２で半導体スイッチモジュール６０４から出る。その後Ｙ側パネルに向かう維持放電配線基板表面配線７０６を通ってパネルに向かう。電流はほぼ直線状に流れる。

同時に、パネルから戻った電流が維持放電配線基板内接地層７０９上を直線状にプラス側電源キャパシタ６０２に向かうため、逆方向の電流となり、お互いの磁場の影響でインダクタンスを大幅に低減できる。さらに、逆の電流フェーズでは、マイナス側電源キャパシタ６０３が電源となり、マイナス側電源キャパシタ６０３の接地側端子（図示せず）から流れ出した維持放電電流が維持放電配線基板内接地層７０９上を左から右に直線状に流れ、まずパネルに流れ込む。パネルから戻った維持放電電流はＹ側パネルに向かう維持放電配線基板表面配線７０６からＹ側パネルに向かう端子７０２を入口として半導体スイッチモジュール６０４に流れ込む。モジュール内配線層Ｍ９０６から通電状態のローサイドＩＧＢＴチップ９０４を下から上に流れてモジュール内配線層Ｌ９０７を経由し、マイナス側電源キャパシタに向かう接続端子７０４で半導体スイッチモジュール６０４を出てマイナス側電源キャパシタに向かう維持放電配線基板表面配線７０８を経由してマイナス側電源キャパシタ６０３に戻る。この経路でも維持放電電流はほぼ直線状で流れる。

そのため、このフェーズでも維持放電配線基板６０１表面層及び半導体スイッチモジュール６０４を流れる電流の方向と維持放電配線基板６０１の内層である維持放電配線基板内接地層７０９を流れる電流方向とは正反対の方向を向いている。つまり、電流供給部と接続する接続端子７０３(第１の接続端子)からモジュールケースを介して接続端子７０２（第２の接続端子）へ流れる電流の流路１、接地層内で流れる電流の流路２とした場合、流路１と流路２に流れる電流は逆方向であり、流路２は、半導体スイッチモジュールの直下に流路１に沿って形成される部分がある。よって、両者の合成インダクタンスは非常に小さくなる。

以上、本構造のモジュールでは、常に維持放電電流がモジュール内を直線状に流れるという特徴があり、維持放電配線基板内の接地層を流れる電流との良好な磁気結合によって、インダクタンスを大幅に低減できるのである。

本発明に係るプラズマディスプレイ装置の一実施例を示した概略斜視図である。 図１のプラズマディスプレイ装置の半導体スイッチモジュールの一例を示した概略斜視図である。 図１のプラズマディスプレイ装置の原理を説明するための図である。 図１のプラズマディスプレイ装置の一部内の電流経路を説明するための図である。 本発明のプラズマディスプレイ装置の流路間の距離と結合係数の関係を示したグラフである。 本発明に係るプラズマディスプレイ装置の他の実施例を示した概略斜視図である。 図６のプラズマディスプレイ装置の半導体スイッチモジュールの一例を示した概略斜視図である。 図６のプラズマディスプレイ装置の原理を説明するための図である。 図６のプラズマディスプレイ装置の一部内の電流経路を説明するための図である。

符号の説明

１０１…Ｙ側維持放電配線基板、１０２…Ｘ側維持放電配線基板、１０３…Ｙ側電源キャパシタ、１０４…Ｘ側電源キャパシタ、１０５…Ｙ側半導体スイッチモジュール、106…Ｘ側半導体スイッチモジュール、１０７…Ｙ側通電固定ねじ、１０８…Ｘ側通電固定ねじ、１１１…Ｙ側フレキシブル基板、１１２…Ｘ側フレキシブル基板、１１３…前面パネル、１１４…アルミニウムシャーシ、１１５…拡大表示部、２０１…Ｙ側モジュールケース、２０２，２０３，２０４…接続端子、２０５，２１０…層間配線柱、２０６，２０７…維持放電配線基板表面配線、２０８…Ｙ側維持放電配線基板内接地層、２０９…絶縁樹脂。

Claims (8)

1. 電極が形成された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を固定する導電性の導電体と、
   前記導電体に複数の固定部材を介して固定された一対の配線基板と、
   前記一対の配線基板のそれぞれに配置された一対の電流供給部と、
   前記一対の配線基板のそれぞれの端部と前記プラズマディスプレイパネルの端部とを接続する一対の接続配線部と、
   前記一対の配線基板のそれぞれに配置され、電流の供給の制御を行う半導体スイッチを有する一対の半導体スイッチモジュールと、を有し、
   前記一対の半導体スイッチモジュールのそれぞれは、前記電流供給部と接続する第１の接続端子と、前記接続配線部と配線基板上の表面配線を介して接続する第２の接続端子と、前記配線基板内に配置された接地層と接続する第３の接続端子と、前記半導体スイッチを有するモジュールケースと、を有し、
   前記第２の接続端子及び前記第３の接続端子は、前記モジュールケースの一方側に配置され、前記第１の接続端子は、前記モジュールケースの他方側に配置されたプラズマディスプレイ装置。
2. 請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
   前記表面配線から前記第２の接続端子及び前記半導体スイッチモジュールを介して前記第１の接続端子へ流れる電流の第１流路と、前記接地層内で流れる電流の第２流路と、を有し、
   前記第２流路は、前記半導体スイッチモジュールの直下に前記第１の流路に沿って形成されたプラズマディスプレイ装置。
3. 請求項１記載のプラズマディスプレイ装置において、
   前記第２の接続端子と前記第３の接続端子は、前記モジュールケースの一方側の辺に並んで配置されたプラズマディスプレイ装置。
4. 電極が形成された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を固定する導電性の導電体と、
   前記導電体に複数の固定部材を介して固定された１つの配線基板と、
   前記配線基板に配置された一対の電流供給部と、
   前記配線基板の端部と前記プラズマディスプレイパネルの一方側端部とを接続する第１の接続配線部と、
   前記導電体の端部と前記プラズマディスプレイパネルの他方側端部とを接続する第２の接続配線部と、
   前記配線基板に配置され、電流の供給の制御を行う半導体スイッチを有する半導体スイッチモジュールと、を有し、
   前記半導体スイッチモジュールは、前記一対の電流供給部と接続する第１の接続端子及び第４の接続端子と、前記第１の接続配線部と前記配線基板上の表面配線を介して接続する第２の接続端子と、前記半導体スイッチを有するモジュールケースと、を有し、
   前記第１の接続端子及び前記第４の接続端子は、前記モジュールケースの一方側に配置され、前記第２の接続端子は、前記モジュールケースの他方側に配置されたプラズマディスプレイ装置。
5. 請求項４記載のプラズマディスプレイ装置において、
   前記表面配線から前記第２の接続端子及び前記半導体スイッチモジュールを介して前記第１の接続端子へ流れる電流の第１流路と、前記接地層内で流れる電流の第２流路と、を有し、
   前記第２流路は、前記半導体スイッチモジュールの直下に前記第１の流路に沿って形成されたプラズマディスプレイ装置。
6. 請求項４記載のプラズマディスプレイ装置において、
   第１の接続端子及び第４の接続端子は、前記モジュールケースの一方側の辺に並んで配置されたプラズマディスプレイ装置。
7. 請求項１または請求項４記載のプラズマディスプレイ装置において、
   前記半導体スイッチモジュール内の配線面と前記接地層内の配線面との間の距離は０より大きく５mm以下であるプラズマディスプレイ装置。
8. 請求項１または請求項４記載のプラズマディスプレイ装置において、
   前記導電体を流れる電流の方向と、前記プラズマディスプレイパネルを流れる電流の方向は、逆方向であるプラズマディスプレイ装置。
   
   

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