(57)【要約】【課題】電力回収効率を低下させることなく、更なる薄型化を実現したプラズマディスプレイ装置を提供する。【解決手段】走査電極と維持電極とを有する放電セルを複数備えたパネルと、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路を搭載した走査側回路基板１００と、維持電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路を搭載した維持側回路基板とを筐体内部に備えたプラズマディスプレイ装置であって、維持パルス発生回路のそれぞれは電力回収用のインダクタを有する電力回収部を備え、インダクタは複数のコイルを用いて構成され、走査側回路基板１００および維持側回路基板は、複数のコイルが実装されるとともに、複数のコイル１０１〜１０６、１１１〜１１６が実装される実装位置の間のそれぞれに貫通孔１２１〜１２５、１３１〜１３５を有する。【選択図】図１０
2010054930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極と維持電極とを有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、前記走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路を搭載した走査側回路基板と、前記維持電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路を搭載した維持側回路基板とを筐体内部に備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記維持パルス発生回路のそれぞれは電力回収用のインダクタを有する電力回収部を備え、
前記インダクタは複数のコイルを用いて構成され、
前記走査側回路基板および前記維持側回路基板は、前記複数のコイルが実装されるとともに、前記複数のコイルが実装される実装位置の間のそれぞれに貫通孔を有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記インダクタは、前記複数のコイルを並列に接続して構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項３】
前記複数のコイルは、前記筐体内部で鉛直方向に配列するように前記走査側回路基板および前記維持側回路基板のそれぞれに実装されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【請求項４】
前記走査側回路基板および前記維持側回路基板のそれぞれは、実装するコイルの数より多いコイルの実装位置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型の画像表示装置であるプラズマディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面状に多数配列された画素を有する画像表示デバイスとして代表的なプラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、対向配置されたガラス製の前面基板と背面基板との間に多数の放電セルを構成してなる。前面基板上には１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が互いに平行に複数対形成され、背面基板上には複数の平行なデータ電極が形成され、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封されている。ここで表示電極対とデータ電極との対向する部分に放電セルが形成される。
【０００３】
パネルを駆動する方法としては、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行うサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、書込み期間では選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では走査電極と維持電極とに交互に維持パルスを印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させて画像表示を行う。
【０００４】
このようなプラズマディスプレイ装置では、消費電力を削減するために様々な消費電力削減技術が提案されている。特に維持期間における消費電力を削減する技術の１つとして、いわゆる電力回収回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、走査電極および維持電極が電極間容量をもつ容量性の負荷であることに着目し、電力回収用のインダクタと電力回収用のコンデンサとを備え、電力回収用のインダクタと電極間容量とをＬＣ共振させ、電極間容量に蓄えられた電荷を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電荷を表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路が開示されている。
【０００５】
プラズマディスプレイ装置は、パネルとその駆動回路とをシャーシ部材に取り付け、それらを前面枠とバックカバーとからなる筐体内部に収納して構成されている。パネル自体は薄型の画像表示デバイスであり、その厚みは数ｍｍ程度であるが、回路部品やその他の部材の大きさの問題、さらにはパネルおよび駆動回路の発熱の問題があり、従来のプラズマディスプレイ装置の厚みは１０ｃｍ程度となっていた。
【０００６】
より一層の薄型化を実現するプラズマディスプレイ装置の構造として、平板形状のシャーシ部材の前面側にパネルを取り付けて配置するとともに、パネルが配置された領域の背面側以外のシャーシ部材の領域に、大型の回路部品を含む駆動回路ブロックを取り付けて配置した構造が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また発熱の問題を解決するために、パネルの背面に放熱板を装着するとともに排気用の放熱ファンを設け、熱を筐体外部へ効率よく放出する構造（例えば、特許文献３参照）や、パネルの背面に放熱板を装着するとともに回路基板を複数に分割して、回路基板の間に放熱フィンを設けた構造（例えば、特許文献４参照）等が提案されている。
【特許文献１】特公平７−１０９５４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１９８５８０号公報
【特許文献３】特開平９−２３３４０６号公報
【特許文献４】特開平１１−２５１７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載された電力回収回路に用いられている電力回収用のインダクタは、効率よく電力を回収するために、インダクタンスを正確に設定するとともに抵抗値を下げて熱損失を抑える必要がある。一方、プラズマディスプレイ装置の薄型化を実現するためには、小型の回路部品を選定しつつ、それらを筐体内部の狭い空間に実装しなければならない。しかしながら、大きな電流が流れる電力回収用のインダクタを狭いスペースに実装すると、インダクタ自身の発熱と周囲からの熱の影響により温度が高くなる傾向がある。特に電力回収用のインダクタを小型の部品で実現するためにフェライトコアを用いたコイルを使用すると、温度上昇により抵抗が増加するとともにインダクタンスが変化して電力回収効率が大きく低下するという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電力回収効率を低下させることなく、更なる薄型化を実現したプラズマディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記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、走査電極と維持電極とを有する放電セルを複数備えたパネルと、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路を搭載した走査側回路基板と、維持電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路を搭載した維持側回路基板とを筐体内部に備えたプラズマディスプレイ装置であって、維持パルス発生回路のそれぞれは電力回収用のインダクタを有する電力回収部を備え、インダクタは複数のコイルを用いて構成され、走査側回路基板および維持側回路基板は、複数のコイルが実装されるとともに、複数のコイルが実装される実装位置の間のそれぞれに貫通孔を有することを特徴とする。この構成により、電力回収効率を低下させることなく、更なる薄型化を実現したプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
【００１１】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の前記インダクタは、複数のコイルを並列に接続して構成されていてもよい。
【００１２】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の複数のコイルは、筐体内部で鉛直方向に配列するように走査側回路基板および維持側回路基板のそれぞれに実装されていることが望ましい。
【００１３】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の走査側回路基板および維持側回路基板のそれぞれは、実装するコイルの数より多いコイルの実装位置を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電力回収効率を低下させることなく、更なる薄型化を実現したプラズマディスプレイ装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置について、図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの分解斜視図である。パネル１０は、ガラス製の前面基板１１と背面基板２１とを対向配置して、その間に放電空間を形成するように構成されている。前面基板１１上には走査電極１２と維持電極１３とから構成される表示電極対１４が複数形成されている。そして、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、誘電体層１５上には保護層１６が形成されている。また、背面基板２１上には複数のデータ電極２２が平行に形成され、データ電極２２を覆うように絶縁体層２３が形成され、さらに絶縁体層２３上に井桁状の隔壁２４が設けられている。また、絶縁体層２３の表面および隔壁２４の側面に蛍光体層２５が設けられている。そして、走査電極１２および維持電極１３とデータ電極２２とが交差するように前面基板１１と背面基板２１とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。
【００１７】
なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１８】
前面基板１１および背面基板２１の大きさは、画面サイズが４２インチ相当のパネルであれば、それぞれ、例えば９８０ｍｍ×５７０ｍｍであり、６０インチ相当のパネルであれば、それぞれ、例えば１５００ｍｍ×８７０ｍｍである。そしてその厚みは、それぞれ、例えば１．８ｍｍである。
【００１９】
図２は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極１２およびｎ本の維持電極１３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極２２が配列されている。そして、１対の走査電極１２および維持電極１３と１つのデータ電極２２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。走査電極１２および維持電極１３の数ｎおよびデータ電極２２の数ｍはパネル１０の解像度によって決まり、フルハイビジョンの解像度をもつパネルであれば、例えばｎ＝１０８０、ｍ＝５７６０である。
【００２０】
なお、図１、図２に示したように、走査電極１２と維持電極１３とは互いに平行に対をなして形成されているため、走査電極１２と維持電極１３との間に大きな電極間容量Ｃｐが存在する。
【００２１】
次に、パネル１０を駆動する方法について説明する。本実施の形態においては、画像信号に応じた階調を表示する方法としていわゆるサブフィールド法を用いている。サブフィールド法は１フィールド期間を初期化期間、書込み期間、維持期間を有する複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う方法である。
【００２２】
図３は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を示す図であり、図３には２つのサブフィールドに対する駆動電圧波形を示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。
【００２３】
サブフィールドの初期化期間では、データ電極２２および維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加するとともに、走査電極１２に電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。その後、維持電極１３に電圧Ｖｅ１を印加するとともに、走査電極１２に電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。すると各放電セルで微弱な初期化放電が発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成する。なお、初期化期間の動作としては、図３の第２のサブフィールドの初期化期間に示したように、走査電極１２に対して緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加するだけでもよい。
【００２４】
続く書込み期間では、維持電極１３に電圧Ｖｅ２を、走査電極１２に電圧Ｖｃを、データ電極２２に電圧０（Ｖ）をそれぞれ印加する。
【００２５】
そして、書込み動作を行う１行目の走査電極１２に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、発光すべき放電セルに対応するデータ電極２２に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。すると走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された放電セルでは書込み放電が発生し、走査電極１２および維持電極１３に壁電荷を蓄積する書込み動作が行われる。
【００２６】
以上の書込み動作をすべての行の放電セルで繰り返し、発光すべき放電セルに対して選択的に書込み放電を発生させ壁電荷を形成する。
【００２７】
続く維持期間では、維持電極１３に電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると、書込み放電を起こした放電セルでは維持放電が起こり発光する。次に、走査電極１２に電圧０（Ｖ）を印加するとともに、維持電極１３に電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり発光する。以下同様に、輝度重みに応じた数の維持パルスを走査電極１２および維持電極１３に交互に印加する。このようにして、書込み期間で書込み動作を行った放電セルを輝度重みに応じた輝度で発光させる。その後、走査電極１２に電圧Ｖｓの維持パルスを印加し維持電極１３に電圧Ｖｅ１を印加していわゆる壁電荷消去を行い、維持期間を終了する。
【００２８】
続くサブフィールドの動作は第１のサブフィールドの動作とほぼ同様であるため説明を省略する。
【００２９】
なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝電圧Ｖｉ３＝電圧Ｖｓ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝４４０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−８０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−８５（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１５０（Ｖ）、電圧Ｖｅ２＝１５５（Ｖ）である。ただしこれらの電圧値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【００３０】
図４は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置３０は、パネル１０、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５、各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。
【００３１】
画像信号処理回路３１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の画像信号に変換し、さらにサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路３２は、画像データを各データ電極２２に対応する書込みパルスに変換し、各データ電極２２に印加する。
【００３２】
タイミング発生回路３５は水平同期信号、垂直同期信号をもとにして、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路３３は、初期化期間において傾斜波形電圧を発生させる初期化波形発生回路４１、書込み期間において走査パルスを発生させる走査パルス発生回路４２、維持期間において維持パルスを発生させる維持パルス発生回路４３を有し、タイミング信号にもとづいて駆動電圧波形を発生し各走査電極１２のそれぞれに印加する。維持電極駆動回路３４は、維持期間において維持パルスを発生させる維持パルス発生回路４５を有し、タイミング信号にもとづいて駆動電圧波形を発生し維持電極１３に印加する。
【００３３】
次に、維持パルス発生回路４３、４５の詳細について説明する。図５は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の維持パルス発生回路４３、４５の回路図である。なお、図５にはパネル１０の電極間容量を「Ｃｐ」として示している。また、走査電極駆動回路３３の初期化波形発生回路４１および走査パルス発生回路４２、および維持電極駆動回路３４の電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生させる回路は省略している。
【００３４】
維持パルス発生回路４３は、電力回収部５１とクランプ部５３とを備えている。電力回収部５１は、電力回収用のコンデンサＣ５１、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ５２、逆流防止用のダイオードＤ５１、Ｄ５２、電力回収用のインダクタＬ５１、Ｌ５２を有している。また、クランプ部５３は、スイッチング素子Ｑ５３、Ｑ５４を有している。そして電力回収部５１およびクランプ部５３は走査パルス発生回路（維持期間中は短絡状態となる）を介して電極間容量Ｃｐの一端である走査電極１２に接続されている。
【００３５】
電力回収部５１は、インダクタＬ５１と電極間容量ＣｐとをＬＣ共振させて維持パルスの立ち上がりを行い、インダクタＬ５２と電極間容量ＣｐとをＬＣ共振させて維持パルスの立ち下がりを行う。維持パルスの立ち上がり時には、電力回収用のコンデンサＣ５１に蓄えられている電荷をスイッチング素子Ｑ５１、ダイオードＤ５１およびインダクタＬ５１を介して電極間容量Ｃｐに移動する。維持パルスの立ち下がり時には、電極間容量Ｃｐに蓄えられた電荷を、インダクタＬ５２、ダイオードＤ５２およびスイッチング素子Ｑ５２を介して電力回収用のコンデンサＣ５１に戻す。こうして走査電極１２への維持パルスの印加を行う。このように、電力回収部５１は電源から電力を供給されることなくＬＣ共振によって走査電極１２の駆動を行うため、理想的には消費電力が０となる。なお、電力回収用のコンデンサＣ５１は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量をもち、電力回収部５１の電源として働くように、電圧Ｖｓの半分の約Ｖｓ／２に充電されている。
【００３６】
クランプ部５３は、スイッチング素子Ｑ５３を介して走査電極１２を電圧Ｖｓの電源に接続し、走査電極１２を電圧Ｖｓにクランプする。また、スイッチング素子Ｑ５４を介して走査電極１２を接地し、電圧０（Ｖ）にクランプする。このようにしてクランプ部５３は走査電極１２を駆動する。したがって、クランプ部５３による電圧印加時のインピーダンスは小さく、強い維持放電による大きな放電電流を安定して流すことができる。
【００３７】
なお、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ５２、Ｑ５３、Ｑ５４は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。
【００３８】
維持パルス発生回路４５は、電力回収用のコンデンサＣ５６、スイッチング素子Ｑ５６、Ｑ５７、逆流防止用のダイオードＤ５６、Ｄ５７、電力回収用のインダクタＬ５６、インダクタＬ５７を有する電力回収部５６と、スイッチング素子Ｑ５８、Ｑ５９を有するクランプ部５８とを備え、パネル１０の電極間容量Ｃｐの一端である維持電極１３に接続されている。維持パルス発生回路４５の詳細は維持パルス発生回路４３と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
次に、維持パルス発生回路４３、４５の動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の維持パルス発生回路４３、４５の動作を示すタイミングチャートである。走査電極１２に印加する維持パルスの１周期ＴｗをＴ１１〜Ｔ１４で示した４つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。なお、以下の説明において、スイッチング素子を導通させる動作をＯＮ、遮断させる動作をＯＦＦと表記する。
【００４０】
まず、走査電極１２に維持パルスを印加する動作について詳細に説明する。
【００４１】
（期間Ｔ１１）
時刻ｔ１１でスイッチング素子Ｑ５１をＯＮにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ５１からスイッチング素子Ｑ５１、ダイオードＤ５１、インダクタＬ５１を通して走査電極１２へ電流が流れ始め、走査電極１２の電圧が上がり始める。このときインダクタＬ５１と電極間容量Ｃｐとが共振するので、共振周期の１／２の時間経過後には走査電極１２の電圧はコンデンサＣ５１のほぼ２倍の電圧、すなわち電圧Ｖｓ付近まで上昇する。
【００４２】
（期間Ｔ１２）
走査電極１２の電圧が電圧Ｖｓ付近まで上昇した時刻ｔ１２でスイッチング素子Ｑ５３をＯＮにする。すると、走査電極１２はスイッチング素子Ｑ５３を通して電圧Ｖｓの電源へ接続され、電圧Ｖｓにクランプされる。走査電極１２が電圧Ｖｓにクランプされると、書込み放電を起こした放電セルでは走査電極１２と維持電極１３との間の電圧差が放電開始電圧を超え維持放電が発生する。なお、スイッチング素子Ｑ５１は時刻ｔ１２以降にＯＦＦにし、スイッチング素子Ｑ５３は維持放電が発生した後にＯＦＦにする。
【００４３】
（期間Ｔ１３）
時刻ｔ１３でスイッチング素子Ｑ５２をＯＮにする。すると、走査電極１２からインダクタＬ５２、ダイオードＤ５２、スイッチング素子Ｑ５２を通してコンデンサＣ５１に電流が流れ始め、走査電極１２の電圧が下がり始める。このときインダクタＬ５２と電極間容量Ｃｐとが共振するので、共振周期の１／２の時間経過後には走査電極１２の電圧は電圧０（Ｖ）付近まで下降する。
【００４４】
（期間Ｔ１４）
走査電極１２の電圧が電圧０（Ｖ）付近まで下降した時刻ｔ１４でスイッチング素子Ｑ５４をＯＮにする。すると、走査電極１２はスイッチング素子Ｑ５４を通して接地されるため、走査電極１２の電圧は０（Ｖ）にクランプされる。なお、スイッチング素子Ｑ５２は時刻ｔ１４以降にＯＦＦにし、スイッチング素子Ｑ５４は次に走査電極１２に維持パルスを印加するまでにＯＦＦにする。
【００４５】
以上の期間Ｔ１１〜Ｔ１４の動作を繰り返すことにより、維持パルス発生回路４３は必要な数の維持パルスを走査電極１２に印加する。
【００４６】
維持電極１３に維持パルスを印加する動作も同様に、維持電極１３に印加する維持パルスの１周期ＴｗをＴ２１〜Ｔ２４で示した４つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。
【００４７】
（期間Ｔ２１）
時刻ｔ２１でスイッチング素子Ｑ５６をＯＮにする。すると、インダクタＬ５６と電極間容量Ｃｐとが共振し、共振周期の１／２の時間経過後には維持電極１３の電圧は電圧Ｖｓ付近まで上昇する。
【００４８】
（期間Ｔ２２）
維持電極１３の電圧が電圧Ｖｓ付近まで上昇した時刻ｔ２２でスイッチング素子Ｑ５８をＯＮにする。すると維持電極１３は電圧Ｖｓにクランプされ、書込み放電を起こした放電セルで維持放電が発生する。そしてスイッチング素子Ｑ５６、Ｑ５８をＯＦＦにする。
【００４９】
（期間Ｔ２３）
時刻ｔ２３でスイッチング素子Ｑ５７をＯＮにする。するとインダクタＬ５７と電極間容量Ｃｐとが共振し、共振周期の１／２の時間経過後には維持電極１３の電圧は電圧０（Ｖ）付近まで下降する。
【００５０】
（期間Ｔ２４）
維持電極１３の電圧が電圧０（Ｖ）付近まで下降した時刻ｔ２４でスイッチング素子Ｑ５９をＯＮにする。すると維持電極１３は電圧０（Ｖ）にクランプされる。そしてスイッチング素子Ｑ５７、Ｑ５９をＯＦＦにする。
【００５１】
以上の期間Ｔ２１〜Ｔ２４の動作を繰り返すことにより、維持パルス発生回路４５は必要な数の維持パルスを維持電極１３に印加する。
【００５２】
このように、維持パルス発生回路４３、４５は、電極間容量ＣｐとインダクタＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５６、Ｌ５７とを共振させて電極間容量Ｃｐを充放電させることにより、維持パルスを印加する際の電力を回収している。したがって、効率よく電力を回収するためには、インダクタＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５６、Ｌ５７のインダクタンスを正確に設定すること、およびインダクタＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５６、Ｌ５７の抵抗値を下げてインダクタＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５６、Ｌ５７の熱損失を抑えることが重要である。本実施の形態においては、これらインダクタＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５６、Ｌ５７の抵抗値を抑えるとともにインダクタンスを精度よく設定するために、これらインダクタＬ５１、Ｌ５２、Ｌ５６、Ｌ５７の構成および実装方法を工夫している。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の分解斜視図である。プラズマディスプレイ装置３０は、パネル１０と、パネル１０を前面に保持するシャーシ６１と、パネル１０で発生した熱をシャーシ６１に伝達するとともにパネル１０とシャーシ６１とを接着するための熱伝導シート６２と、シャーシ６１の背面側に取り付けられ、パネル１０を駆動するための各種の駆動回路を実装した複数の回路基板からなる回路基板群６４と、それらを収納する筐体となる前面枠６５およびバックカバー６６とを備えている。前面枠６５にはパネル１０を保護するための透明な保護板を設けてもよいが、本実施の形態においては、プラズマディスプレイ装置３０の厚みを薄くするために、保護板の代わりに、保護シートをパネル１０の表面に直接貼り付けている。
【００５４】
図８は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の側面の断面を示す模式図である。図８には前面枠６５、パネル１０、シャーシ６１、回路基板群６４、バックカバー６６を示している。
【００５５】
本実施の形態においては、パネル１０、熱伝導シート６２、シャーシ６１、バックカバー６６の厚みが、それぞれ３．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍ、１．０ｍｍである。そして回路基板群６４に搭載される部品の実装後の高さが１１ｍｍ以下に制限されており、回路基板群６４とシャーシ６１との空間距離、および回路基板群６４に実装された部品とバックカバー６６との空間距離を含めたこれらの厚みの合計は２５ｍｍ以下である。
【００５６】
図９は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の回路基板群６４の配置を示す図であり、画面サイズが５０インチ相当のパネル１０を搭載したプラズマディスプレイ装置３０を、バックカバー６６を外して裏面側から見た図である。図９には特に走査電極駆動回路３３の維持パルス発生回路４３を搭載した走査側回路基板（以下、単に「回路基板」と略記する）１００と、維持電極駆動回路３４の維持パルス発生回路４５を搭載した維持側回路基板（以下、単に「回路基板」と略記する）２００とに符号を付して示している。
【００５７】
また図１０は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の回路基板１００の詳細図であり、図１１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置３０の回路基板２００の詳細図である。
【００５８】
本実施の形態においては、維持パルス発生回路４３のインダクタＬ５１はフェライトコアを用いた６つのコイル１０１〜１０６を並列に接続して構成され、インダクタＬ５２はフェライトコアを用いた６つのコイル１１１〜１１６を並列に接続して構成されている。そして回路基板１００上には、６つのコイル１０１〜１０６が筐体内部で鉛直方向に１列に配列するように実装され、６つのコイル１１１〜１１６が筐体内部で鉛直方向に１列に配列するように実装されている。
【００５９】
さらに回路基板１００には、コイル１０１〜１０６が実装される実装位置のうち、隣接する実装位置の間のそれぞれに貫通孔１２１〜１２５が設けられ、コイル１１１〜１１６が実装される実装位置のうち、隣接する実装位置の間のそれぞれに貫通孔１３１〜１３５が設けられている。
【００６０】
またコイル１０１〜１０６およびコイル１１１〜１１６の右側には電力回収部５１のスイッチング素子Ｑ５１、Ｑ５２およびダイオードＤ５１、Ｄ５２が実装され、コイル１０１〜１０６およびコイル１１１〜１１６の左側にはクランプ部５３のスイッチング素子Ｑ５３、Ｑ５４が実装されている。
【００６１】
本実施の形態においては、スイッチング素子Ｑ５１、Ｑ５２、Ｑ５３、Ｑ５４のそれぞれは複数のスイッチング素子を並列に接続して構成されており、ダイオードＤ５１、Ｄ５２のそれぞれも複数のダイオードを並列に接続して構成されている。そしてスイッチング素子Ｑ５１とダイオードＤ５１とに共通の放熱板１４１が取り付けられ、スイッチング素子Ｑ５２とダイオードＤ５２とに共通の放熱板１４２が取り付けられている。またスイッチング素子Ｑ５３およびスイッチング素子Ｑ５４に放熱板１４３および放熱板１４４が取り付けられている。
【００６２】
同様に、維持パルス発生回路４５のインダクタＬ５６はフェライトコアを用いた６つのコイル２０１〜２０６を並列に接続して構成され、インダクタＬ５７はフェライトコアを用いた６つのコイル２１１〜２１６を並列に接続して構成されている。そして回路基板２００上には、６つのコイル２０１〜２０６が筐体内部で鉛直方向に１列に配列するように実装され、６つのコイル２１１〜２１６が筐体内部で鉛直方向に１列に配列するように実装されている。
【００６３】
さらに回路基板２００には、コイル２０１〜２０６が実装される実装位置のうち、隣接する実装位置の間のそれぞれに貫通孔２２１〜２２５が設けられ、コイル２１１〜２１６が実装される実装位置のうち、隣接する実装位置の間のそれぞれに貫通孔２３１〜２３５が設けられている。
【００６４】
またコイル２０１〜２０６およびコイル２１１〜２１６の左側には電力回収部５６のスイッチング素子Ｑ５６、Ｑ５７およびダイオードＤ５６、Ｄ５７が実装され、コイル２０１〜２０６およびコイル２１１〜２１６の右側にはクランプ部５８のスイッチング素子Ｑ５８、Ｑ５９が実装されている。
【００６５】
これらスイッチング素子Ｑ５６、Ｑ５７、Ｑ５８、Ｑ５９のそれぞれも複数のスイッチング素子を並列に接続して構成されており、ダイオードＤ５６、Ｄ５７のそれぞれも複数のダイオードを並列に接続して構成されている。そしてスイッチング素子Ｑ５６とダイオードＤ５６とに共通の放熱板２４１が取り付けられ、スイッチング素子Ｑ５７とダイオードＤ５７とに共通の放熱板２４２が取り付けられている。またスイッチング素子Ｑ５８およびスイッチング素子Ｑ５９に放熱板２４３および放熱板２４４が取り付けられている。
【００６６】
このように、筐体内部で鉛直方向に配列した複数のコイルを用いて電力回収用のインダクタを構成することで、電力回収用のインダクタのインダクタンスを精度よく設定することができる理由について説明する。
【００６７】
複数のコイルを並列に接続して構成されるインダクタの合成インダクタンスＬは、以下のようにして求められる。
【００６８】
インダクタンスの定義より、ｉ番目のコイルに流れる電流をＩｉ、ｉ番目のコイルの電圧をＶｉ、ｉ番目のコイルの自己インダクタンスをＬｉｉ、ｉ番目のコイルとｊ番目のコイルとの間の相互インダクタンスをＬｉｊとおくと、
Ｖｉ＝ΣＬｉｊ×ｄＩｊ／ｄｔ・・・（数式１）
である。複数のコイルは並列に接続されているので、各コイルの電圧Ｖｉは等しくなる。
【００６９】
Ｖ＝Ｖｉ・・・（数式２）
また各コイルに流れる電流の和をＩとおく。
【００７０】
Ｉ＝ΣＩｉ・・・（数式３）
数式２、数式３を数式１に代入して、Ｖｉ、Ｉｉを消去すると合成インダクタンスを求めることができる。
【００７１】
このようなインダクタンスの計算は複雑であるが、本実施の形態においては、同一仕様のコイルを用いるので、それらのコイルの自己インダクタンスをＬｃ、隣接するコイル間の相互インダクタンスをＭｃとし、隣接しないコイル間の相互インダクタンスを「０」とする。さらに相互インダクタンスＭｃは小さく、各コイルに流れる電流およびその変化が等しいと仮定すると、６つのコイルの合成インダクタンスＬは、
Ｌ＝Ｌｃ／６＋（ＳＧＮ１２＋ＳＧＮ２３＋ＳＧＮ３４＋ＳＧＮ４５＋ＳＧＮ５６）Ｍｃ／１８
で与えられる。ただし、ＳＧＮｉｊは、２つのコイルの磁束の向きが同じであれば「＋１」であり、逆であれば「−１」となる係数である。
【００７２】
したがって、コイルを実装する向きにより、合成インダクタンスＬを、Ｌｃ／６＋５Ｍｃ／１８からＬｃ／６−５Ｍｃ／１８の範囲で微調整することができる。もちろん一般的には各コイルに流れる電流およびその変化は等しくならないので、実際の合成インダクタンスは、シミュレーションまたは実験によって求めることが望ましい。
【００７３】
インダクタＬ５２、Ｌ５６、Ｌ５７についても同様である。
【００７４】
次に、電力回収用のインダクタの抵抗成分を抑制できる理由について説明する。本実施の形態に用いるコイルはフェライトコアに抵抗の低い銅線を巻いて作られているが、銅線の抵抗値は「０」ではなく有限の値をもつため、大きな電流を流すと銅線が発熱してコイルの温度が上昇する。また本実施の形態においては相互インダクタンスＭｃが生じる程度に複数のコイルを接近させて実装しているため、自己の発熱に加えて隣接するコイルの発熱の影響を受けて、コイルの温度が高くなりすぎる可能性がある。
【００７５】
コイルの温度が上昇すると銅線の抵抗値が高くなるので電力損失が増加する。またフェライトコアを用いたコイルは小型化できる点で優れているが、フェライトそのものが温度特性をもつので、コイルの温度が上昇すると電力損失がさらに増加する。したがって、電力回収用のインダクタの電力損失を抑制するためにはインダクタを構成するコイルの温度上昇を抑えることが重要となる。
【００７６】
隣接するコイルの発熱の影響としては、対流によるもの、回路基板を通じた熱伝導によるものがある。本実施の形態においては、コイル１０１〜１０６を筐体内部で鉛直方向に１列に配列するように実装し、またその両側に通風路を形成するように放熱板１４１〜１４４を実装している。そのためコイル１０１〜１０６により暖められた空気は、コイルの両側に形成された通風路を下方から上方に向かって層流となってスムーズに流れるため、対流に起因する温度上昇を抑えることができる。また回路基板１００には、コイル１０１〜１０６の隣接するコイル間の位置のそれぞれに貫通孔１２１〜１２５が設けられているため、回路基板１００の熱の伝導経路が長くなり隣接するコイル間の熱抵抗が大きくなるので、回路基板１００を通じた熱伝導に起因する温度上昇も抑えることができる。
【００７７】
またフェライトコアを用いたコイルは温度が上昇するとインダクタンスも変化するが、本実施の形態においてはコイル１０１〜１０６の温度上昇を抑えるように実装されているので、インダクタンスの変化も抑制することができる。
【００７８】
インダクタＬ５２、Ｌ５６、Ｌ５７についても同様である。このように本実施の形態においては、電力回収用のインダクタの温度上昇を抑制できるので、これらインダクタの抵抗の増加、およびインダクタンスの変化を抑制することができ、電力回収効率を低下させることなく、プラズマディスプレイ装置の更なる薄型化を実現することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態に用いた電力回収用のインダクタは６つのコイルを並列に接続して構成されており、これらのコイルはフェライトコアを用いた小型コイルであって、その大きさは、高さ＝１０ｍｍ、直径＝１０ｍｍ、自己インダクタンス＝１．６μＨである。またこれらのコイルを実装するときのコイル間の距離は１６ｍｍであり、このときの隣接コイル間の相互インダクタンス＝０．０２５μＨである。しかし本発明はコイルの数、コイルの仕様、コイルの実装方法がこれらの値に限定されるものではなく、パネルの仕様、プラズマディスプレイ装置の仕様等により最適に設定することが望ましい。
【００８０】
なお、本実施の形態においては、６つのコイルを等間隔で実装した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、例えば隣接するコイルの距離を変化させて、インダクタンスをより精密に調整できるように実装してもよい。図１２は、本発明の他の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路基板３００の詳細図であり、維持パルス発生回路４３または維持パルス発生回路４５を搭載した回路基板３００のコイルを実装する実装位置の拡大図である。回路基板３００には、６つのコイルを鉛直方向に１列に配列して実装するために、７つのコイルの実装位置３０１〜３０７が準備されている。そして回路基板３００には、７つのコイルの実装位置３０１〜３０７の、隣接する実装位置の間のそれぞれに貫通孔３１１〜３１６が設けられている。
【００８１】
ここで６つのコイルを、例えばコイルの実装位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０７に実装したと仮定する。するとコイルの実装位置３０１〜３０５に実装されたコイルの隣接するコイル間の相互インダクタンスはＭｃであるが、コイルの実装位置３０５に実装されたコイルとコイルの実装位置３０７に実装されたコイルとの相互インダクタンスはほぼ「０」となる。したがって６つのコイルの合成インピーダンスをさらに精密に調整できることになる。このように、実装するコイルの数よりも多いコイルの実装位置を回路基板に備えることで合成インピーダンスをより精密に調整することができる。
【００８２】
また本実施の形態においては、複数のコイルを１列に配列するように実装した。しかし本発明はこれに限定されるものではなく２列またはそれ以上に配列するように実装してもよい。
【００８３】
なお、本実施の形態で挙げた具体的な各数値は単なる一例に過ぎず、何らこれらの数値に限定されるものではない。これらの数値はパネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。また、これらの数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、電力回収効率を低下させることなく、更なる薄型化を実現できるのでプラズマディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの分解斜視図
【図２】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列図
【図３】同プラズマディスプレイ装置に用いるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図
【図４】同プラズマディスプレイ装置の回路ブロック図
【図５】同プラズマディスプレイ装置の維持パルス発生回路の回路図
【図６】同プラズマディスプレイ装置の維持パルス発生回路の動作を示すタイミングチャート
【図７】同プラズマディスプレイ装置の分解斜視図
【図８】同プラズマディスプレイ装置の側面の断面を示す模式図
【図９】同プラズマディスプレイ装置の回路基板群の配置を示す図
【図１０】同プラズマディスプレイ装置の走査側回路基板の詳細図
【図１１】同プラズマディスプレイ装置の維持側回路基板の詳細図
【図１２】本発明の他の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の回路基板の詳細図
【符号の説明】
【００８６】
１０    パネル
１１    前面基板
１２    走査電極
１３    維持電極
１４    表示電極対
２１    背面基板
２２    データ電極
３０    プラズマディスプレイ装置
３３    走査電極駆動回路
３４    維持電極駆動回路
４３，４５    維持パルス発生回路
５１，５６    電力回収部
５３，５８    クランプ部
６１    シャーシ
６４    回路基板群
６５    前面枠
６６    バックカバー
１００，２００，３００    回路基板
１０１〜１０６，１１１〜１１６，２０１〜２０６，２１１〜２１６    コイル
３０１〜３０７    コイルの実装位置
１２１〜１２５，１３１〜１３５，２２１〜２２５，２３１〜２３５，３１１〜３１６    貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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