JP2009064036A - Plasma display apparatus - Google Patents

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Michitaka Osawa
通孝 大沢
Hiroshi Ohira
浩史 大平
Makoto Onozawa
誠 小野澤
Koichi Inoue
廣一 井上
Mutsuhiro Mori
睦宏 森
Mamoru Iizuka
守 飯塚
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma display apparatus in which influence of a fast and large current flowing in an output circuit are decreased. <P>SOLUTION: The display device includes a plasma display panel, a substrate having an insulating film and a wiring pattern provided on the insulating film, and a drive circuit mounted on the wiring pattern and outputting a driving pulse of the plasma display panel, wherein the drive circuit includes an IGBT (insulated gate bipolar transistor). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置に関するものである。   The present invention relates to a plasma display device.

プラズマディスプレイパネル(以下、略してPDPと記載する)やエレクトロルミネセンス(EL)等の表示素子は、高電圧、大電流が供給できる駆動回路が必要となる。このような高電圧、大電流を供給できる駆動回路の例には、モーター等を駆動する駆動装置の例がある。本発明にもっとも近いと思われる引例は特開平5−175384号公報(特許文献1)に記載されている。   A display element such as a plasma display panel (hereinafter abbreviated as PDP) or electroluminescence (EL) requires a driving circuit capable of supplying a high voltage and a large current. An example of a driving circuit that can supply such a high voltage and a large current is an example of a driving device that drives a motor or the like. A reference that seems to be closest to the present invention is described in Japanese Patent Laid-Open No. 5-175384 (Patent Document 1).

この公報には、配線パターンの立体化を基本概念とし、その応用例として、制御回路とパワー回路とを分離し、2段構成としている電力用半導体装置が示されている。すなわち、ここではパワーチップ間等の接続配線について示されており、パワーチップを搭載した絶縁金属基板上に大きな面積を有する大電流を扱う配線を、基板から浮かして立体配線にする事で絶縁金属基板の基板面積を縮小し、基板コストを低減させている。大電流が流れるパターンは幅を広くせざるを得ないため、パターンの占める面積が大きくなる。すなわち、絶縁金属基板そのものの面積が大きくなる。この欠点を解決するために、大電力を扱う配線を電流容量が大きく取れる銅等の金属板で作り立体配線としている。これにより、この装置では、基板には微細なパターンと素子しか残らなくなり、基板面積が減少し、基板コストの低減が図れる。この従来例では、制御回路等が搭載された基板は、先述の立体配線で保持され、信号の受け渡しもこの立体配線で行われる。   This publication shows a power semiconductor device having a two-stage structure in which a three-dimensional wiring pattern is a basic concept and a control circuit and a power circuit are separated as an application example. In other words, connection wiring between power chips is shown here. Insulating metal is formed by floating a wiring that handles a large current having a large area on the insulating metal substrate on which the power chip is mounted to form a three-dimensional wiring. The substrate area of the substrate is reduced, and the substrate cost is reduced. Since the pattern through which a large current flows must be wide, the area occupied by the pattern becomes large. That is, the area of the insulating metal substrate itself is increased. In order to solve this drawback, wiring for handling high power is made of a metal plate such as copper which can take a large current capacity to form a three-dimensional wiring. Thereby, in this apparatus, only fine patterns and elements remain on the substrate, the substrate area is reduced, and the substrate cost can be reduced. In this conventional example, a substrate on which a control circuit or the like is mounted is held by the above-described three-dimensional wiring, and signal transfer is also performed by this three-dimensional wiring.

特開平5−175384号公報JP-A-5-175384

上記の従来例における構造では、前述のように大電流を流すための立体配線を使っているため、配線の自由度が基板上のパターン配線に比べて著しく小さい。   In the structure in the above conventional example, the three-dimensional wiring for flowing a large current is used as described above, and therefore the degree of freedom of wiring is significantly smaller than the pattern wiring on the substrate.

また、制御回路等が搭載され立体配線に支持された基板は、出力素子の搭載された基板等との信号の受け渡しをこの立体配線で行うため、配線の自由度は同様に小さい、と言う制約を受けている。また、立体配線材を制御基板の支持に使ったり、制御信号の受け渡し等にも使っているため、立体配線部と基板との接合部等の面積も大きくなり、必ずしも基板面積が小さくなっていない。   In addition, a board mounted with a control circuit or the like and supported by a three-dimensional wiring uses the three-dimensional wiring to exchange signals with the board or the like on which an output element is mounted, so that the degree of freedom of wiring is similarly small. Is receiving. In addition, since the three-dimensional wiring material is used for supporting the control board and for passing control signals, the area of the joint portion between the three-dimensional wiring part and the board is increased, and the board area is not necessarily reduced. .

また、直流や低周波の電流に対して抵抗分が小さくても、幅の狭いパルス、立上がり、立下り等変化の急峻なパルス、繰り返しの多いパルス等一般に高速パルスと言われている形態の電流パルスに対しては、インダクタンス成分が大きな抵抗分となるため、電圧ドロップが大きくなり、たとえ銅板等を用いて直流抵抗分を低減しても「配線パターンの抵抗分の低減」という効果は薄れる。   Even if the resistance is small compared to direct current or low-frequency current, currents in the form generally called high-speed pulses, such as narrow pulses, steep pulses such as rise and fall, and pulses with many repetitions Since the inductance component becomes a large resistance component with respect to the pulse, the voltage drop increases, and even if the direct current resistance component is reduced using a copper plate or the like, the effect of “reducing the resistance component of the wiring pattern” is reduced.

高速、大電流のパルス電流を扱うモジュールの場合、配線の引き回しを複雑にしたり、電気的に空中に浮かせグランド(GND)から離すような配線形態では、パルス電流に起因する誘導等でノイズが発生し、モジュール外に放射するだけでなく、モジュール内部にも誤動作等の障害を起こすことがある。上記従来例では、配線に立体構造を用いているため等価的なインダクタンスが大きく見えたり、ループを描く可能性が多くなることも考えられるため、高速、大電流パルスが流れた場合の妨害に対しては不利である。   In the case of modules that handle high-speed, high-current pulse currents, noise is generated due to induction caused by the pulse current in wiring configurations that make wiring routing complicated, or are electrically floating in the air and separated from the ground (GND) In addition to radiating out of the module, it may cause malfunctions and the like inside the module. In the above conventional example, since the three-dimensional structure is used for the wiring, it is possible that the equivalent inductance looks large or the possibility of drawing a loop increases. Is disadvantageous.

このような課題に対して、上記従来例ではシールドや配線のインダクタンス低減手段等、障害を低減する手段については言及していないため、高速パルス電流を扱った場合等、回路の動作不良や不要輻射等の問題が発生する可能性が存在する。さらに、上記従来例はモジュール内部の配線形態についてのみの言及であり、モジュールを搭載するメイン基板についての記述はない。このため、メイン基板とモジュールの干渉等についての問題等のついては考慮されていない。また、従来例はモジュールに用いる出力素子と、その負荷との関連については、言及していない。   In order to deal with such problems, the above-mentioned conventional example does not refer to a means for reducing a failure such as a shield or wiring inductance reducing means. Such a problem may occur. Further, the above conventional example only refers to the wiring form inside the module, and there is no description about the main board on which the module is mounted. For this reason, the problem about the interference between the main board and the module is not considered. Further, the conventional example does not mention the relationship between the output element used in the module and its load.

本発明の目的は上記の欠点を解決し、出力回路に流れる高速、大電流の影響を軽減したプラズマディスプレイ装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a plasma display device that solves the above-described drawbacks and reduces the influence of high speed and large current flowing in an output circuit.

本発明の目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイ装置は、プラズマディスプレイパネルと、絶縁膜、前記絶縁膜上に設けられた配線パターンを備える基板と、前記配線パターン上に搭載され、前記プラズマディスプレイパネルの駆動パルスを出力する駆動回路とを有し、前記駆動回路はIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)を含んで構成される。   In order to achieve the object of the present invention, a plasma display device of the present invention is mounted on a wiring pattern, a substrate including a plasma display panel, an insulating film, a wiring pattern provided on the insulating film, A driving circuit for outputting a driving pulse of the plasma display panel, and the driving circuit includes an IGBT (insulated gate bipolar transistor).

上記のプラズマディスプレイ装置において、前記駆動回路のうち、表示放電のための高電圧と低電圧とを前記プラズマディスプレイ装置に印加するトーテムポール接続の2つの出力端子を、前記IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)とする。   In the plasma display device, two output terminals of totem pole connection for applying a high voltage and a low voltage for display discharge to the plasma display device in the drive circuit are connected to the IGBT (insulated gate bipolar transistor). And

また、前記2つの出力端子のうち、前記高電圧を印加する出力端子は、発光放電電流が停止した後にオフ状態とするように制御される。   In addition, of the two output terminals, the output terminal to which the high voltage is applied is controlled to be turned off after the light emission discharge current is stopped.

本発明においては、駆動装置を流れる高速、大電流による電磁界の影響を軽減することによって、ノイズを低減し、電流パルスによる回路各部の電圧降下を低減することが出来る。   In the present invention, by reducing the influence of the electromagnetic field due to the high speed and large current flowing through the driving device, noise can be reduced, and voltage drop in each part of the circuit due to current pulses can be reduced.

以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い、図を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings using examples.

図1は本発明による駆動装置の一実施例を示す断面図である。図1は1個のパワーモジュールをメイン基板に搭載した状態を示している。図1において、11はアルミニューム(AL:以下アルミと略す)や銅(Cu)のベースメタル22の上に薄い絶縁膜23をコーティングして、その絶縁膜23の上に配線パターン24を配置し、その上に熱を発生する出力素子12を搭載した出力基板を示す。12は出力基板に搭載される出力素子を示す。この出力素子12はパッケージされたものでも、ベアチップ状態でもよい。13は絶縁板31上に配線パターン32が配置されたメイン基板であり、このメイン基板13の配線パターン32にはシステムの主な回路部品33が搭載されると共にモジュールが搭載される。メイン基板13にとって、モジュールは単なる1構成部品でしかない。14は出力素子12で発生した熱を効率良く逃がす放熱板を示す。   FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a driving apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a state where one power module is mounted on the main board. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a thin insulating film 23 coated on an aluminum (AL: hereinafter abbreviated as aluminum) or copper (Cu) base metal 22, and a wiring pattern 24 is disposed on the insulating film 23. 1 shows an output board on which an output element 12 for generating heat is mounted. Reference numeral 12 denotes an output element mounted on the output board. The output element 12 may be packaged or may be in a bare chip state. Reference numeral 13 denotes a main board in which a wiring pattern 32 is arranged on an insulating plate 31, and a main circuit component 33 of the system and a module are mounted on the wiring pattern 32 of the main board 13. For the main board 13, the module is just one component. Reference numeral 14 denotes a heat radiating plate that efficiently releases heat generated in the output element 12.

ドライブ基板21は絶縁板28の一面上に配線パターン29を配置することによって構成され、絶縁板28の他面にはシールド層16が設けられる。配線パターン29には出力素子12を制御したり保護機能等を持ったドライブ素子17が搭載されている。15は出力基板11、ドライブ基板21の間、ドライブ基板21とメイン基板13の間に充填され、モジュール内部に水分やゴミ等が侵入しないように封着するためのゲルや樹脂等の充填剤を示す。34は絶縁板31に設けられ、金属で構成されたシールド層である。18は制御信号や電源等をモジュール内の基板11、21につなぐ入力ピンを示す。19は大電流を扱う出力ピンを示す。図1では、入力ピン、出力ピンを両側に分けたが、片側のみにすることもできる。20はモジュール内部の素子を埃や水分等から守り、モジュールの機械的強度を保ち、且つ、外部に電磁界が漏れるのを防ぐためのシールド効果を有するケースを示す。図1において、ドライブ基板21は制御素子や、ドライブ素子12等比較的熱の発生が少なく、電圧、電流の小さな信号を扱う。ドライブ基板21は、必ずしも絶縁金属基板である必要は無く、一般のエポキシやフェノール等の基板でも実現できる。なお、図1において、パワーモジュールは放熱版14、出力基板11、出力素子12、ドライブ基板21、ドライブ素子17、ケース20等から構成されている。   The drive substrate 21 is configured by arranging a wiring pattern 29 on one surface of the insulating plate 28, and the shield layer 16 is provided on the other surface of the insulating plate 28. The wiring pattern 29 is mounted with a drive element 17 that controls the output element 12 and has a protection function and the like. 15 is filled between the output board 11 and the drive board 21 and between the drive board 21 and the main board 13, and is filled with a filler such as gel or resin for sealing so that moisture, dust or the like does not enter the module. Show. Reference numeral 34 denotes a shield layer provided on the insulating plate 31 and made of metal. Reference numeral 18 denotes an input pin for connecting a control signal, a power source and the like to the boards 11 and 21 in the module. Reference numeral 19 denotes an output pin that handles a large current. In FIG. 1, the input pins and the output pins are divided on both sides, but they can be arranged on only one side. Reference numeral 20 denotes a case that protects the elements inside the module from dust, moisture, etc., maintains the mechanical strength of the module, and has a shielding effect for preventing leakage of an electromagnetic field to the outside. In FIG. 1, the drive substrate 21 handles signals with small voltage and current, such as the control element and the drive element 12, which generate relatively little heat. The drive substrate 21 is not necessarily an insulating metal substrate, and can be realized by a general substrate such as epoxy or phenol. In FIG. 1, the power module includes a heat dissipation plate 14, an output board 11, an output element 12, a drive board 21, a drive element 17, a case 20, and the like.

図2は本発明による駆動装置に使用されるドライブ基板の一実施例を示す平面図である。図において、ドライブ基板21はドライブ素子17等の部品が取り付けられる面と反対側の面はシールド層16で覆われており、出力基板11からの電磁界の影響がドライブ素子17や制御部品側に漏れ込むのを防いでいる。シールド層16は図1に示すように出力基板11上の出力素子12等で構成される出力回路とドライブ基板12上のドライブ素子17等で構成されるドライブ・制御回路の間に配置にするのが効果的である。メイン基板13に設けられたシールド層34はモジュールを覆い隠すように付ける構成が効果的であることは説明するまでもない。   FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a drive substrate used in the drive device according to the present invention. In the figure, the drive substrate 21 is covered with a shield layer 16 on the surface opposite to the surface on which components such as the drive element 17 are mounted, and the influence of the electromagnetic field from the output substrate 11 is applied to the drive element 17 and the control component side. Prevents leaks. As shown in FIG. 1, the shield layer 16 is arranged between the output circuit composed of the output elements 12 on the output substrate 11 and the drive / control circuit composed of the drive elements 17 on the drive substrate 12. Is effective. Needless to say, the shield layer 34 provided on the main board 13 is effective to cover the module.

図3は図1に示す出力基板及び放熱板の一実施例を示す断面図である。図1と同じ物は同じ番号で示した。図3において、22は出力基板11のベースメタルを示し、材料は一般的にアルミ、銅等が用いられるが、熱伝導率が高ければ良い。しかしながら、具体的には後述するが、配線のインダクタンスを低減するためには、このベースメタル22に十分な渦電流が流れ、打ち消し磁界を発生する必要があり、電気伝導度も高い材料である必要がある。アルミや銅等はコストの点でも満足できるものである。熱伝導度だけを考慮すれば良いような応用例では、絶縁物ではあるが熱を通し易いセラミックス等でも実現できることは言うまでもない。セラミックを使って配線のインダクタンスを低減するには更に、このセラミックスの一面に金属板を取り付ける必要がある。絶縁膜23は、この膜の厚さで配線のインダクタンスが変化するので、電気的な絶縁が保たれる限り薄くする必要がある。25は出力素子12と銅箔等で形成された配線パターン24を接続するための接続線、すなわち、ボンディングワイヤーを示す。素子チップの放熱等の問題が解決できれば、バンプ等によるチップと基板との接続も可能となる。ベースメタル22に電気伝導度の高い材料を用いると、出力素子12を含む回路に高周波の大電流が流れることによって発生する電磁界によってベースメタル22に渦電流が発生し、この渦電流で生じた電磁界が出力素子を含む回路によって生じた電磁界を打ち消すので、配線パターン24や接続線25のインダクタンスを低減することが出来る。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the output substrate and the heat radiating plate shown in FIG. The same thing as FIG. 1 was shown with the same number. In FIG. 3, reference numeral 22 denotes a base metal of the output substrate 11. Generally, aluminum, copper, or the like is used as the material, but it is sufficient that the thermal conductivity is high. However, although specifically described later, in order to reduce the inductance of the wiring, it is necessary that a sufficient eddy current flows through the base metal 22 to generate a canceling magnetic field, and the material needs to have high electrical conductivity. There is. Aluminum and copper are satisfactory in terms of cost. Needless to say, in an application example in which only the thermal conductivity needs to be taken into consideration, it can be realized with ceramics which is easy to pass heat though it is an insulator. In order to reduce the inductance of the wiring using ceramic, it is necessary to attach a metal plate to one surface of the ceramic. Since the inductance of the wiring changes depending on the thickness of the film, the insulating film 23 needs to be thin as long as electrical insulation is maintained. Reference numeral 25 denotes a connection line for connecting the output element 12 and the wiring pattern 24 formed of copper foil or the like, that is, a bonding wire. If problems such as heat dissipation of the element chip can be solved, the chip and the substrate can be connected by bumps or the like. When a material having high electrical conductivity is used for the base metal 22, an eddy current is generated in the base metal 22 due to an electromagnetic field generated when a high-frequency high current flows in a circuit including the output element 12, and the eddy current is generated. Since the electromagnetic field cancels the electromagnetic field generated by the circuit including the output element, the inductance of the wiring pattern 24 and the connection line 25 can be reduced.

図4は図3に示す出力基板における絶縁膜の厚さと配線パターンのインダクタンス変化を示しす特性図である。図において、横軸は絶縁膜23の厚さdを示し、縦軸は配線インダクタンスLを示す。共に任意目盛りで示している。絶縁膜と配線のインダクタンスの関係に関する基本的な説明は、特開平10−74886号公報に詳しく述べられているので省略するが、本発明は特開平10−74886号公報に記載されている技術を応用したものである。図4に示すように、絶縁膜23の膜厚dが厚くなると配線インダクタンスLは増加する。   FIG. 4 is a characteristic diagram showing the change in inductance of the insulating film and the wiring pattern in the output substrate shown in FIG. In the figure, the horizontal axis indicates the thickness d of the insulating film 23, and the vertical axis indicates the wiring inductance L. Both are shown on an arbitrary scale. A basic description of the relationship between the insulation between the insulating film and the wiring is described in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 10-74886, and is omitted here. However, the present invention is based on the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-74886. It is applied. As shown in FIG. 4, the wiring inductance L increases as the thickness d of the insulating film 23 increases.

図5はモジュール内部の出力部回路の一実施例を示す回路図である。12a〜12dは出力素子を示しており、この素子にパワーMOS FETが一般的に使われているが、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)、静電誘導トランジスタ(SIT)等も使われる。26はPDP(プラズマ ディスプレイ パネル)の1つの放電セルを示すものである。27はPDPの駆動回路であり、出力部の一回路例を示している。   FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the output circuit inside the module. Reference numerals 12a to 12d denote output elements. Power MOS FETs are generally used for these elements, but IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors), electrostatic induction transistors (SIT), etc. are also used. Is called. Reference numeral 26 denotes one discharge cell of a PDP (plasma display panel). Reference numeral 27 denotes a PDP drive circuit, which shows one circuit example of the output unit.

一般にIGBTはバイポーラ動作をしているため、パワーMOS FETやSIT等に比べると電導度変調効果がある。すなわち、このIGBTは電子とホールで電荷を運ぶため、導通時の素子の抵抗は小さいが、キャリヤの蓄積があるため、制御端子にオフ電圧をかけても電流が流れ続ける。このためスイッチング特性は劣っている。すなわち、図5に示すように出力素子12c、12dをトーテムポール接続した場合、スイッチング特性が悪く、オン、オフに要求される性能以上にオフするまでの時間がかかっていると(IGBTの場合、キャリアの蓄積があるため、素子をオフにしても電流がしばらく流れつづける現象が見られる)、素子12c、12dの上下間で同時オン状態になる可能性がある。このような場合、電源がショート状態となり素子12c、12dは一瞬にして破壊される。このため、現状では、PDP(プラズマ ディスプレイ パネル)等のドライブ回路の出力素子には、キャリアの蓄積が原理的に存在せず、スイッチングスピードが速いパワーMOS FETが使われてきた。しかしながら、最近、IGBTのスピードアップが図られたことと、本発明で以下に述べる現象を見つけたために、IGBTも出力素子として使えることが明らかとなった。図5において、26は駆動回路27の出力端子に接続されたPDPの放電セルである。   In general, an IGBT performs a bipolar operation, and therefore has a conductivity modulation effect compared to a power MOS FET, SIT, or the like. That is, since this IGBT carries charges by electrons and holes, the resistance of the element when conducting is small, but since carriers are accumulated, current continues to flow even when an off voltage is applied to the control terminal. For this reason, the switching characteristics are inferior. That is, when the output elements 12c and 12d are connected to the totem pole as shown in FIG. 5, if the switching characteristics are poor and it takes time to turn off more than the performance required for on and off (in the case of IGBT, Since there is carrier accumulation, a phenomenon in which current continues to flow for a while even when the element is turned off is observed), and there is a possibility that the elements 12c and 12d are simultaneously turned on. In such a case, the power supply is short-circuited and the elements 12c and 12d are instantaneously destroyed. For this reason, at present, power MOS FETs that have no carrier accumulation in principle and have a high switching speed have been used for output elements of drive circuits such as PDPs (plasma display panels). However, recently, it has become clear that the IGBT can be used as an output element because the speed of the IGBT has been improved and the phenomenon described below is found in the present invention. In FIG. 5, reference numeral 26 denotes a PDP discharge cell connected to the output terminal of the drive circuit 27.

図6は図5に示す駆動回路の出力電圧と出力電流を示す波形図である。図6(a)は放電セル26に印加される電圧波形図であり、図の横軸は時間tを示し、縦軸は放電セル26に印可される電圧Vを示す。図6(b)は横軸に時間tを示し、縦軸に電流Iを示す電流波形図であり、Icaは放電セル26の電極間容量充電電流を、Idは放電セル26の発光放電電流を、Icbは放電セル26の電極間容量放電電流を示す。PDPは、多くのプラズマ放電セルの集合体であり、出力回路から見た場合、電極間容量の大きなコンデンサであり、ある電圧を印加すると放電を起こす放電管に見える。すなわち、図6に示す矩形波の駆動電圧をパネル(具体的には放電セル26の電極間)に印加すると、図6の出力電流が出力回路からPDPへ流れる。すなわち、図6(a)の電圧波形Vの立上がりの領域では、セル26の電極間容量への充電電流Icaが流れ、一定電圧がセル26に印加された場合、セル内で電離が起き発光を伴う放電が生じ電流Idが流れる。発光放電電流Idはある量の電荷が流れきると、セルの電極間に電圧が印加された状態でも、放電は停止し、電流は流れなくなる。最後に、電圧波形Vが立ち下がる時には、立上がりとは逆に、セル26の電極間容量に逆方向の電流Icb(放電電流)が流れ、一連の動作が終了する。これの繰り返しにより、PDPの発光が維持される。   FIG. 6 is a waveform diagram showing the output voltage and output current of the drive circuit shown in FIG. FIG. 6A is a voltage waveform diagram applied to the discharge cell 26, where the horizontal axis indicates time t and the vertical axis indicates the voltage V applied to the discharge cell 26. FIG. 6B is a current waveform diagram in which the horizontal axis indicates time t and the vertical axis indicates current I, where Ica is the inter-electrode capacity charging current of the discharge cell 26, and Id is the light emitting discharge current of the discharge cell 26. , Icb represents a capacitance discharge current between the electrodes of the discharge cell 26. A PDP is an assembly of many plasma discharge cells. When viewed from an output circuit, the PDP is a capacitor having a large interelectrode capacitance, and appears as a discharge tube that generates a discharge when a certain voltage is applied. 6 is applied to the panel (specifically, between the electrodes of the discharge cell 26), the output current of FIG. 6 flows from the output circuit to the PDP. That is, in the region where the voltage waveform V of FIG. 6A rises, a charging current Ica flows to the interelectrode capacitance of the cell 26, and when a constant voltage is applied to the cell 26, ionization occurs in the cell and light emission occurs. The accompanying discharge occurs and current Id flows. When a certain amount of charge flows in the light emission discharge current Id, the discharge stops even when a voltage is applied between the electrodes of the cell, and no current flows. Finally, when the voltage waveform V falls, contrary to the rise, a current Icb (discharge current) in the reverse direction flows through the interelectrode capacitance of the cell 26, and the series of operations ends. By repeating this, the light emission of the PDP is maintained.

図6から明らかなように、一般のパワースイッチング回路とPDP駆動回路との違いは、電流の切れ方にある。すなわち、一般のパワースイッチング回路は大電流をスイッチ素子が制御信号に応じて切るが、PDPの場合は、セル26そのものが電流を切ってしまうので、出力素子12c、12dが制御信号に従って切れるときは、出力素子12c、12dには、基本的に電流が流れていない。この現象はPDPの駆動回路に特有のものであり、パワー回路であるにもかかわらず、電源やモータドライブ回路等の一般のパワー回路と根本的に異なる点である。   As is apparent from FIG. 6, the difference between a general power switching circuit and a PDP drive circuit is in how the current is cut off. That is, in the general power switching circuit, the switching element cuts off a large current according to the control signal, but in the case of PDP, since the cell 26 itself cuts off the current, when the output elements 12c and 12d are cut off according to the control signal. Basically, no current flows through the output elements 12c and 12d. This phenomenon is peculiar to the drive circuit of the PDP, and is fundamentally different from general power circuits such as a power supply and a motor drive circuit, although it is a power circuit.

PDPの電流の流れ方を考慮すると、先述のIGBTの欠点がカバーできる。すなわち、電荷の蓄積が欠点であったIGBTも、出力素子12c、12dがオフする状態では、出力素子12c、12dに負荷電流が流れていない状態となっているため、若干の性能改善で問題無く動作する。本発明は、まさにこのPDPの放電電流の特性に着目したものであり、従来のパワーMOS FETとの置き換えも可能となる。   Considering the current flow of the PDP, the above-mentioned defects of the IGBT can be covered. In other words, the IGBT, which has been a drawback in charge accumulation, is in a state in which no load current flows through the output elements 12c and 12d when the output elements 12c and 12d are turned off. Operate. The present invention focuses on the characteristics of the discharge current of the PDP, and can be replaced with a conventional power MOS FET.

静電誘導トランジスタ(SIT)は、基本的にパワーMOS FETと同じ動作原理であり、スイッチング性能については問題なく、パワーMOS FETからの置き換えは可能となる。しかしながら、電流が流れた時の素子の電圧降下は、パワーMOS FETと大きくは変わらず、原理的にIGBTの方が有利である。   The electrostatic induction transistor (SIT) basically has the same operation principle as that of the power MOS FET, and there is no problem in switching performance, and replacement from the power MOS FET is possible. However, the voltage drop of the element when a current flows is not much different from that of a power MOS FET. In principle, the IGBT is more advantageous.

以上述べたように、本発明においては駆動装置のシールド構造を図1に示すように構成することによって、パワー回路の誘導や不要輻射が抑えられるためノイズを軽減することが出来る。また、ベースメタル(金属板)と薄い絶縁膜をはさんで配線パターンを描き、ベースメタルに渦電流を発生させることによって、配線のインダクタンスを低減させ、変化の急峻な高速・大電流パルスに対するインピーダンスを低減させることが出来るため、配線部における電圧降下が軽減できる。特に、図6(b)の発光放電電流Idが流れたときに生ずる出力素子12c、12d間の電圧降下を軽減できる。   As described above, in the present invention, the shield structure of the driving device is configured as shown in FIG. 1, so that induction of power circuit and unnecessary radiation can be suppressed, so that noise can be reduced. In addition, a wiring pattern is drawn between a base metal (metal plate) and a thin insulating film, and eddy currents are generated in the base metal to reduce the inductance of the wiring, and impedance to high-speed, high-current pulses with sharp changes. Therefore, the voltage drop in the wiring portion can be reduced. In particular, it is possible to reduce the voltage drop between the output elements 12c and 12d that occurs when the light emission discharge current Id of FIG. 6B flows.

出力素子12c、12dの電圧降下については、電流が流れたとき素子自身の電圧降下が小さいIGBT(同一チップサイズのパワーMOS FETに比較して)を出力素子として使うことでさらに改善できる。   The voltage drop of the output elements 12c and 12d can be further improved by using an IGBT (compared to a power MOS FET of the same chip size) whose output voltage drop is small when a current flows as the output element.

放電セルはそれに印加される電圧が予め定められた範囲内にある時安定に動作する性質を有するため、電圧降下が軽減すれば、セルの電圧マージンが拡大し、安定放電に大きく寄与することは明らかである。これは、セルの数が多く、一つ一つのセル寸法が小さく、セルの放電マージンの小さくなりがちな高精細PDPには効果が大きい。電圧降下が小さいことは、性能向上ばかりでなく、回路損失の改善にも効果的に働くことは言うまでも無い。   Since the discharge cell has the property of operating stably when the voltage applied to it is within a predetermined range, if the voltage drop is reduced, the cell voltage margin will be expanded and will contribute greatly to stable discharge. it is obvious. This is particularly effective for a high-definition PDP that has a large number of cells, a small cell size, and a small cell discharge margin. Needless to say, a small voltage drop not only improves performance but also effectively improves circuit loss.

本発明による駆動装置の一実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of the drive device by this invention. 本発明による駆動装置に使用されるドライブ基板の一実施例を示す平面図である。It is a top view which shows one Example of the drive board | substrate used for the drive device by this invention. 図1に示す出力基板及び放熱板の一実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Example of the output board and heat sink shown in FIG. 図3に示す出力基板における絶縁膜の厚さと配線パターンのインダクタンス変化を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the inductance change of the thickness of the insulating film in the output board shown in FIG. 3, and a wiring pattern. モジュール内部の出力部回路の一実施例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Example of the output part circuit inside a module. 図5に示す駆動回路の出力電圧と出力電流を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing an output voltage and an output current of the drive circuit shown in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

11…出力基板、12、12a、12b…出力素子、13…メイン基板、14…放熱板、16、34…シールド層、17…ドライブ素子、20…ケース、21…ドライブ基板、22…ベースメタル、23…絶縁膜、24、29、32…配線パターン、26…PDPの放電セル、27…駆動回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Output board, 12, 12a, 12b ... Output element, 13 ... Main board, 14 ... Heat sink, 16, 34 ... Shield layer, 17 ... Drive element, 20 ... Case, 21 ... Drive board, 22 ... Base metal, 23 ... Insulating film, 24, 29, 32 ... Wiring pattern, 26 ... PDP discharge cell, 27 ... Drive circuit.

Claims (3)

プラズマディスプレイパネルと、
絶縁膜、前記絶縁膜上に設けられた配線パターンを備える基板と、
前記配線パターン上に搭載され、前記プラズマディスプレイパネルの駆動パルスを出力する駆動回路とを有し、
前記駆動回路はIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)を含んで構成されることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
A plasma display panel;
An insulating film, a substrate provided with a wiring pattern provided on the insulating film, and
A driving circuit mounted on the wiring pattern and outputting a driving pulse of the plasma display panel;
The plasma display apparatus, wherein the drive circuit includes an IGBT (insulated gate bipolar transistor).
請求項1記載の表示装置において、前記駆動回路のうち、表示放電のための高電圧と低電圧とを前記プラズマディスプレイ装置に印加するトーテムポール接続の2つの出力端子を、前記IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)とすることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。   2. The display device according to claim 1, wherein two output terminals of totem pole connection for applying a high voltage and a low voltage for display discharge to the plasma display device in the drive circuit are connected to the IGBT (insulated gate bipolar). A plasma display device. 請求項2記載の表示装置において、前記2つの出力端子のうち、前記高電圧を印加する出力端子は、発光放電電流が停止した後にオフ状態とするように制御されることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。   3. The plasma display according to claim 2, wherein, of the two output terminals, the output terminal to which the high voltage is applied is controlled to be turned off after the light emission discharge current is stopped. apparatus.
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