JP2000214821A

JP2000214821A - 駆動装置及びこれを用いた表示装置

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Publication number: JP2000214821A
Application number: JP11018235A
Authority: JP
Inventors: 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; 森　　睦宏; Mamoru Iizuka; 守飯塚
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2000-08-04
Anticipated expiration: 2019-01-27
Also published as: JP4294141B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高速・大電流パルスで駆動されるＰＤＰの出力
回路において、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。【解決手段】出力素子を駆動するドライブ基板と、モジ
ュールを搭載するメイン基板とにシールド構造を設け、
シールド層で覆うことによりノイズの放射を低減する。
また、薄い絶縁膜を有する金属基板の上に、配線パター
ンと出力素子を搭載し、パターンに流れる高速、大電流
パルスによる磁界を、前述の金属基板に発生する渦電流
の磁界で打ち消し、配線のインダクタンス成分を低減さ
せて、高速、大電流パルスが流れることによる配線パタ
ーンの電圧降下を軽減する。また、ＰＤＰの電流特性を
利用し、出力素子にＩＧＢＴを用いることで素子の電圧
降下を小さくし、放電電流が流れることによる電圧降下
を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイ装置等の大電流・高電圧を供給する駆動装置及びこ
れを用いた表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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（Ｅ
Ｌ）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公報に記載されている。

【０００３】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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】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。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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。

【０００８】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。

【０００９】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駆動装置及
びこれを用いた表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、本発明の駆動装置はベースメタル、前記ベース
メタルの上に設けられた絶縁膜、前記絶縁膜上に設けら
れた配線パターンとを備える基板と、前記配線パターン
上に搭載され、高速、大電流パルスを出力する出力素子
とを備え、前記出力素子を流れる高速、大電流パルスに
よって前記ベースメタルに渦電流を発生させ、前記出力
素子を流れる高速、大電流によって発生する電磁界を打
ち消している。前記出力素子はパワーＭＯＳＦＥＴ及
び絶縁ゲートバイポーラトランジスタ等のトランジスタ
であり、前記出力素子の負荷は放電セルである。また、
前記ベースメタルに放熱板を取り付けると好適である。
前記出力素子はパワーＭＯＳＦＥＴ又は絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタ、又はこれらトランジスタの両方
を用いてもよい。

【００１１】上記の駆動装置において、絶縁板の一面に
配線パターンが設けられた第２の基板と、前記第２の基
板の前記絶縁板の他の面に設けられ、金属から成るシー
ルド層と、前記配線パターンに搭載されるドライブ素子
とを設け、前記シールド層が前記出力素子と対向するよ
うに配置する。更に、この駆動装置において、絶縁板の
一面に配線パターンが設けられた第３の基板と、前記第
３の基板の前記絶縁板の他の面に設けられ、金属から成
る第２のシールド層と、前記第３の基板の配線パターン
に搭載された低電流用回路部品とを設け、前記第２のシ
ールド層が前記ドライブ素子と対向するように配置され
る。更に、この駆動装置において、前記出力素子が配置
された基板と前記第２の基板の周辺をシールド効果を有
するケースで覆うと好適である。

【００１２】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる表示装置は、ベースメタル、前記ベースメタルの上
に設けられた絶縁膜、前記絶縁膜上に設けられた配線パ
ターンを備える基板、及び前記配線パターン上に搭載さ
れ、高速、大電流パルスを出力する出力素子を備え、前
記出力素子を流れる高速、大電流パルスによって前記ベ
ースメタルに渦電流を発生させ、前記出力素子を流れる
高速、大電流によって発生する電磁界を打ち消すように
した駆動装置と、前記駆動装置の出力端に接続されるプ
ラズマディスプレイパネルとを有している。前記出力素
子はパワーＭＯＳＦＥＴ及び絶縁ゲートバイポーラト
ランジスタ等のトランジスタを用いると好適である。ま
た、これらトランジスタの両方を用いてもよい。更に、
前記ベースメタルに放熱板を取り付けるとより好適であ
る。この表示装置において、絶縁板の一面に配線パター
ンが設けられた第２の基板と、前記第２の基板の前記絶
縁板の他の面に設けられ、金属から成るシールド層と、
前記配線パターンに搭載されたドライブ素子とを設け、
前記シールド層が前記出力素子と対向するように配置さ
れる。また、この表示装置において、絶縁板の一面に配
線パターンが設けられた第３の基板と、前記第３の基板
の前記絶縁板の他の面に設けられ、金属から成る第２の
シールド層と、前記第３の基板の配線パターンに搭載さ
れた回路部品とを設け、前記第２のシールド層が前記ド
ライブ素子と対向するように配置される。この表示装置
において、前記出力素子が搭載された基板と前記第２の
基板の周辺をシールド効果を有するケースで覆うと好適
である。

【００１３】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる駆動装置は、発熱の大きい出力素子を一面に搭載す
る熱伝導性の良い絶縁金属基板から成る第１の基板と、
出力素子を制御する駆動回路、あるいは保護回路等の発
熱の比較的少ない回路を構成する部品を一面に搭載し、
他面にシールド層を設けた第２の基板と、電源、信号発
生回路等を一面に搭載する第３の基板とを設け、前記第
２の基板のシールド層が前記第１の基板に搭載される出
力素子に対向するように、前記第１、前記第２及び前記
第３の基板は多層構成とされる。また、前記第３の基板
の他面にシールド層を設け、前記第３の基板の前記シー
ルド層が前記第２の基板に搭載される前記部品と対向す
るように構成する。好ましくは、この駆動装置におい
て、前記第１及び前記第２の基板の周辺をシールド効果
のあるケースで覆う。この駆動装置において、前記出力
素子として、バイポーラトランジスタ、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジス
タ）及び静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）のいずれか一
つ、又はこれら両方のトランジスタのを用い、前記出力
素子の負荷として放電セルを用いる。この駆動装置にお
いて、前記第１の基板の金属基板に放熱版を取り付ける
と好適である。また、この駆動装置において、前記第１
の基板として、金属板が接着されたセラミックスを用い
てもよい。

【００１４】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる表示装置は、発熱の大きい出力素子を一面に搭載す
る熱伝導性の良い絶縁金属基板から成る第１の基板、出
力素子を制御する駆動回路、あるいは保護回路等発熱の
比較的少ない回路を構成する部品を一面に搭載し、他面
にシールド層を設けた第２の基板、電源、信号発生回路
等を搭載する第３の基板を設け、前記第２の基板のシー
ルド層が前記第１の基板に搭載される出力素子に対向す
るように、前記第１、前記第２及び前記第３の基板を多
層構成とする駆動装置と、前記駆動装置の出力端に接続
されたプラズマディスプレイパネルとを備える。また、
前記第３の基板の他面にシールド層を設け、前記第３の
基板の前記シールド層が前記第２の基板に搭載される前
記部品と対向するように構成する。この表示装置におい
て、前記第１及び前記第２の基板の周辺をシールド効果
のあるケースで覆うと好適である。この表示装置におい
て、前記出力素として、バイポーラトランジスタ、パワ
ーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラ
トランジスタ）又は静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）等
が用いられる。また、これらトランジスタの幾つかを混
在させてもよい。この表示装置において、前記第１の基
板の金属基板に放熱版を取り付けると好適である。ま
た、この表示装置において、前記第１の基板として、金
属板が接着されたセラミックスを用いてもよい。

【００１５】本発明は、出力素子を搭載する第１の基板
と、制御回路部品やドライブ素子を搭載した第２の基板
と、電源回路部品等を搭載する第３の基板を多層に積層
し、第２の基板の１面を出力素子に対するシールド層と
して利用することにより、更には第３の基板の一面をシ
ールド層として利用することによって、高速、大電流用
の出力素子を含む出力回路から発生される電磁界がドラ
イブ素子、や電源回路に対して及ぼす影響を軽減するこ
とができる。第３の基板に第１の基板、第２の基板を支
持すると共に、各基板間の電気的接続には一般のインラ
イン形式のピンを用いている。そのピンのいくつかを基
板間の電気的結合に用い、残りのピンは第１の基板と第
３の基板の電気的結合を図るために使われる。このた
め、接続のための面積が必要最小限ですむため、基板面
積を小さくできる。

【００１６】出力素子を含む回路に流れる高速、大電流
の電流パルスによる第２、第３の基板の部品との電気的
な干渉や、高速、大電流の電流パルスによって発生する
電磁界の影響によって第２、第３の基板の部品に発生す
るノイズは、第２、第３の基板の片面をシールド層
（面）として用いることによって解消されると共に、回
路動作上生ずる可能性のある障害や、外部への放射ノイ
ズも低減することが出来る。

【００１７】また、出力素子が搭載される第１の基板と
しては絶縁金属基板が用いられ、配線パターンはこの基
板の絶縁膜上に描かれる。このため、配線の自由度は従
来技術に比べ著しく向上する。高速・大電流パルスが流
れることによる電圧降下に対しては、配線パターンを薄
い絶縁膜の上に描き、絶縁膜の下に導電率の高い金属板
を置くことによって解決している。すなわち、配線パタ
ーンのすぐそばに、パターンに比べ十分大きな面積の金
属板をおくことにより、パターンに流れた電流が作る磁
界で金属板に渦電流が流れ、この渦電流で磁界が発生
し、パターンに流れた電流で生じた磁界を打ち消すこと
ができる。このように過渡的な電流による磁界が生じな
いことは、インダクタンスが生じないのと等価であり、
高速・大電流パルスに対する配線パターンの電圧降下
は、著しく低減できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】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。

【００１９】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２
４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。

【００２０】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２
１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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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ＭＯＳＦＥＴが一般的
に使われているが、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧ
ａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：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。

【００２５】一般にＩＧＢＴはバイポーラ動作をしてい
るため、パワーＭＯＳＦＥＴ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１
２ｃ、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ＭＯＳＦＥ
Ｔ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。

【００２６】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、Ｉｃ
ｂ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。

【００２７】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、Ｐ
ＤＰ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。

【００２８】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Ｍ
ＯＳＦＥＴとの置き換えも可能となる。

【００２９】静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）は、基本
的にパワーＭＯＳＦＥＴ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ＭＯＳＦＥ
Ｔ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ＭＯＳＦＥＴと
大きくは変わらず、原理的にＩＧＢＴの方が有利であ
る。

【００３０】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。

【００３１】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Ｉ
ＧＢＴ（同一チップサイズのパワーＭＯＳＦＥＴ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。

【００３２】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。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】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２】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３】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４】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。

【図５】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。

【図６】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。

【符号の説明】

１１…出力基板、１２…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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野澤誠神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者井上廣一茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者森睦宏茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者飯塚守東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業本部内Ｆターム(参考） 5C080 AA05 BB05 DD12 EE29 FF12 GG12 JJ02 JJ03 JJ04 JJ05 JJ06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースメタル、前記ベースメタルの上に設
けられた絶縁膜、前記絶縁膜上に設けられた配線パター
ンとを備える基板と、前記配線パターン上に搭載され、
高速、大電流パルスを出力する出力素子とを備え、前記
出力素子を流れる高速、大電流パルスによって前記ベー
スメタルに渦電流を発生させ、前記出力素子を流れる高
速、大電流によって発生する電磁界を打ち消すことを特
徴とする駆動装置。
【請求項２】請求項１記載の駆動装置において、前記出
力素子はパワーＭＯＳＦＥＴ及び絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタのいずれか一方のトランジスタであり、
前記出力素子の負荷は放電セルであることを特徴とする
駆動装置。
【請求項３】請求項１記載の駆動装置において、前記ベ
ースメタルに放熱板を取り付けることを特徴とする駆動
装置。
【請求項４】請求項１、２又は３記載の駆動装置におい
て、絶縁板の一面に配線パターンが設けられた第２の基
板と、前記第２の基板の前記絶縁板の他の面に設けら
れ、金属から成るシールド層と、前記配線パターンに搭
載されるドライブ素子とを設け、前記シールド層が前記
出力素子と対向するように配置されることを特徴とする
駆動装置。
【請求項５】請求項１、２、３または４記載の駆動装置
において、絶縁板の一面に配線パターンが設けられた第
３の基板と、前記第３の基板の前記絶縁板の他の面に設
けられ、金属から成る第２のシールド層と、前記第３の
基板の配線パターンに搭載された低電流用回路部品とを
設け、前記第２のシールド層が前記ドライブ素子と対向
するように配置されることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】請求項１、２、３又は４記載の駆動装置に
おいて、前記出力素子が配置された基板と前記第２の基
板の周辺をシールド効果を有するケースで覆うことを特
徴とする駆動装置。
【請求項７】ベースメタル、前記ベースメタルの上に設
けられた絶縁膜、前記絶縁膜上に設けられた配線パター
ンを備える基板、及び前記配線パターン上に搭載され、
高速、大電流パルスを出力する出力素子を備え、前記出
力素子を流れる高速、大電流パルスによって前記ベース
メタルに渦電流を発生させ、前記出力素子を流れる高
速、大電流によって発生する電磁界を打ち消すようにし
た駆動装置と、前記駆動装置の出力端に接続されるプラ
ズマディスプレイパネルとを有することを特徴とする表
示装置。
【請求項８】請求項７記載の表示装置において、前記出
力素子はパワーＭＯＳＦＥＴ及び絶縁ゲートバイポー
ラトランジスタから選択されたトランジスタであること
を特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項７記載の表示装置において、前記ベ
ースメタルに放熱板を取り付けることを特徴とする表示
装置。
【請求項１０】請求項７記載の表示装置において、絶縁
板の一面に配線パターンが設けられた第２の基板と、前
記第２の基板の前記絶縁板の他の面に設けられ、金属か
ら成るシールド層と、前記配線パターンに搭載されたド
ライブ素子とを設け、前記シールド層が前記出力素子と
対向するように配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】請求項１０記載の表示装置において、絶
縁板の一面に配線パターンが設けられた第３の基板と、
前記第３の基板の前記絶縁板の他の面に設けられ、金属
から成る第２のシールド層と、前記第３の基板の配線パ
ターンに搭載された回路部品とを設け、前記第２のシー
ルド層が前記ドライブ素子と対向するように配置される
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】請求項１０記載の表示装置において、前
記出力素子が搭載された基板と前記第２の基板の周辺を
シールド効果を有するケースで覆うことを特徴とする表
示装置。
【請求項１３】発熱の大きい出力素子を一面に搭載する
熱伝導性の良い絶縁金属基板から成る第１の基板と、出
力素子を制御する駆動回路、あるいは保護回路等発熱の
比較的少ない回路を構成する部品を一面に搭載し、他面
にシールド層を設けた第２の基板と、電源、信号発生回
路等を搭載する第３の基板とを設け、前記第２の基板の
シールド層が前記第１の基板に搭載される出力素子に対
向するように、前記第１、前記第２及び前記第３の基板
を多層構成とすることを特徴とする駆動装置。
【請求項１４】請求項１３記載の駆動装置において、前
記第３の基板の他面にシールド層を設け、前記第３の基
板の前記シールド層が前記第２の基板に搭載される前記
部品と対向するように構成することを特徴とする駆動装
置。
【請求項１５】請求項１３または１４記載の駆動装置に
おいて、前記第１及び前記第２の基板の周辺をシールド
効果のあるケースで覆ったことを特徴とする駆動装置。
【請求項１６】請求項１３、１４又は１５記載の駆動装
置において、前記出力素子として、バイポーラトランジ
スタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート
バイポーラトランジスタ）及び静電誘導トランジスタ
（ＳＩＴ）のいずれかを用い、前記出力素子の負荷とし
て放電セルを用いることを特徴とする駆動装置。
【請求項１７】請求項１３記載の駆動装置において、前
記第１の基板の金属基板に放熱版を取り付けることを特
徴とする駆動装置。
【請求項１８】請求項１３記載の駆動装置において、前
記第１の基板として、金属板が接着されたセラミックス
を用いることを特徴とする駆動装置。
【請求項１９】発熱の大きい出力素子を一面に搭載する
熱伝導性の良い絶縁金属基板から成る第１の基板、出力
素子を制御する駆動回路、あるいは保護回路等発熱の比
較的少ない回路を構成する部品を一面に搭載し、他面に
シールド層を設けた第２の基板、電源、信号発生回路等
を一面に搭載する第３の基板を設け、前記第２の基板の
シールド層が前記第１の基板に搭載される出力素子に対
向するように、前記第１、前記第２及び前記第３の基板
を多層構成とする駆動装置と、前記駆動装置の出力端に
接続されたプラズマディスプレイパネルとを備えること
を特徴とする表示装置。
【請求項２０】請求項１９記載の表示装置において、前
記第３の基板の他面にシールド層を設け、前記第３の基
板の前記シールド層が前記第２の基板に搭載される前記
部品と対向するように構成することを特徴とする表示装
置。
【請求項２１】請求項１９または２０記載の表示装置に
おいて、前記第１及び前記第２の基板の周辺をシールド
効果のあるケースで覆ったことを特徴とする表示装置。
【請求項２２】請求項１９、２０又は２１記載の表示装
置において、前記出力素として、バイポーラトランジス
タ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバ
イポーラトランジスタ）及び静電誘導トランジスタ（Ｓ
ＩＴ）のいずれかを用いることを特徴とする表示装置。
【請求項２３】請求項１９記載の表示装置において、前
記第１の基板の金属基板に放熱版を取り付けることを特
徴とする表示装置。
【請求項２４】請求項１９記載の表示装置において、前
記第１の基板として、金属板が接着されたセラミックス
を用いることを特徴とする表示装置。