JP2005266081A - プラズマディスプレイ装置とその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイ装置を製造する際に、セル毎の放電開始電圧のばらつきを吸収することができ、表示色むらや輝度むらを解消することが可能となるプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】間に放電空間を形成するように対向配置した一対の基板のうち、一方の基板上に複数の表示電極対を形成したプラズマディスプレイパネルと、前記表示電極対に駆動電圧を印加するときの無効電力を回収するＬＣ共振回路とを有するプラズマディスプレイ装置において、プラズマディスプレイ装置の製造時にＬＣ共振回路の共振周波数を調整するための可変インダクタンス４２，４３を備えたプラズマディスプレイ装置である。
【選択図】図３

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置とその製造方法に関するものである。

プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、走査電極および維持電極を一対とする表示電極対が複数形成されたガラス製の表面基板と、表示電極対と直交するように複数のアドレス電極が形成されたガラス製の背面基板とを、間に放電空間を形成するように対向させて周囲を封止し、放電空間に放電ガスを封入して構成されている。表面基板上の表示電極対は誘電体層で覆われており、背面基板上にはアドレス電極に平行な複数の隔壁が形成され、その隔壁の間にそれぞれ赤、緑、青の各色に発光する蛍光体層が形成されている。表示電極対とアドレス電極とが立体交差した部分にはセルが形成される。このＰＤＰを駆動するためのＰＤＰ駆動部をＰＤＰに接続してプラズマディスプレイ装置が構成される。

そして、走査電極に走査パルスを印加すると同時にアドレス電極にデータパルスを印加して書き込み放電を発生させることにより点灯させるセルを選択した後、走査電極と維持電極に交互に維持パルスを印加して、選択されたセルにおいて維持放電を発生させる。この維持放電によって各セルの蛍光体層が発光することにより表示が行われる。

このようなＰＤＰでは、表示電極対を覆うように形成された誘電体層が、表示電極対に対応する領域毎に比較的容量の大きいコンデンサを形成する（当該コンデンサ容量を以下パネル容量という）。このため任意の表示電極対に駆動電圧を印加すると、単にコンデンサと電源との間を行き来するだけ（誘電体層を充放電するだけ）の負荷が消費されない無効電力損失が発生する。表示を行うための放電に寄与せず、各パネル容量のコンデンサを充放電するためだけに電源が要する無効電力Ｐは、パネル容量をＣ、印加パルス電圧をＶとすると、
Ｐ＝ＣＶ²
で表される。この無効電力Ｐは維持パルスを表示電極対へ繰り返し印加する際に、無視できない大きさの電力損失となり、ＰＤＰの大型化に伴ってパネル容量も比例して大きくなり、無効電力による消費電力の増加が著しくなる。現在プラズマディスプレイ装置は、大画面化・高精細化が進み、６０インチ以上のものが商品化されるようになり、大画面化が進むにつれてパネル容量も比例して大きくなるので、消費電力を抑えたプラズマディスプレイ装置が望まれている。

このようなプラズマディスプレイ装置の消費電力を削減する対策例としては、特許文献１に示すように、ＬＣ共振回路を利用した電力回収回路を用いる方法がある。以下に、電力回収回路について説明する。

図５に、走査電極および維持電極に維持パルスを印加するための維持パルス発生回路の構成を示す。図５において、表示電極対の走査電極１と維持電極２との間に形成されるコンデンサによってＰＤＰ３を等価的に表しており、走査電極側の維持パルス発生回路４は走査電極１に接続され、維持電極側の維持パルス発生回路５は維持電極２に接続されている。走査電極１にはコイル６およびコンデンサ７が接続され、維持電極２にはコイル８およびコンデンサ９が接続されている。スイッチング素子１０〜１７は、それぞれの制御信号Ｓ１０〜Ｓ１７がハイレベルとなっている期間はＯＮ状態となる。ダイオード１８〜２５は維持パルス発生回路４，５に電流が流れる際に整流作用をなす。

図５に示す回路によって走査電極１および維持電極２に印加される維持パルス波形と、スイッチング素子１０〜１７を制御する制御信号Ｓ１０〜Ｓ１７を図６に示している。維持パルスの波形は、立ち上がりおよび立ち下がりがやや緩やかな形状となる。維持パルス発生回路４，５では、維持パルスの立ち下がり期間で無効電力の回収を行い、維持パルスの立ち上がり期間で前記回収した無効電力を走査電極１、維持電極２に供給する。この電力回収動作について、走査電極１に印加する維持パルスの立ち上がり期間（期間Ａ）、Ｖｓ印加期間（期間Ｂ）、立ち下がり期間（期間Ｃ）、接地期間（期間Ｄ）に分けて説明する。

図６の期間Ａに移る直前において、維持パルス発生回路４，５中ではスイッチング素子１１，１５，１７がＯＮになっており、コンデンサ７には前回の維持パルスに起因する無効電力が蓄積されている。この状態から期間Ａに移るときスイッチング素子１１，１５をＯＦＦにし、スイッチング素子１３，１４をＯＮにすることにより、維持電極２を接地するとともに、すでにコンデンサ７に蓄積されていた無効電力がＬＣ共振効果によりパネル側を充電し、走査電極１の電位を接地電位からＶ₁まで引き上げる。

次の期間Ｂに移るとき、スイッチング素子１０をＯＮにすることにより、走査電極１の電位がＶ₁から維持電圧Ｖｓまで引き上げられる。

次の期間Ｃに移るとき、スイッチング素子１０，１４をＯＦＦにし、スイッチング素子１５をＯＮにする。これで維持パルス発生回路４では、パネルに蓄積されていた電荷をＬＣ共振効果によりコンデンサ７に回収し、走査電極１の電位を維持電圧ＶｓからＶ₂まで引き下げる。

次の期間Ｄに移るとき、スイッチング素子１３，１７をＯＦＦにし、スイッチング素子１１，１６をＯＮにすることにより、走査電極１の電位をＶ₂から接地電位まで引き下げるとともに、維持パルス発生回路５では、コンデンサ９に蓄積されていた電力をＬＣ共振効果によりパネル側に充電し、維持電極２の電位を接地電位からＶ₁へ引き上げることができる。期間Ｄにおける維持電極２の電圧変化に伴う動作は、期間Ａにおける走査電極１の電圧変化に伴う動作と同じであり、維持電極２に対しても走査電極１に対する動作と同じ動作を行う。

このようにして期間Ａ〜期間Ｄにわたる一連の動作を繰り返し行うことにより、無効電力の回収動作を行う。

ここで維持放電が安定に行われるためには、一定の維持電圧Ｖｓが外部電源から供給される期間Ｂにおいて維持放電が行われる必要がある。そこで、期間Ａで維持放電が起きないようにするため、電力回収動作によって引き上げられる電位Ｖ₁が、ＰＤＰ３の各セルの放電開始電圧よりも低い電位になるように、コイル６，８のインダクタンスを所定の値に設定しており、プラズマディスプレイ装置に実装されるＰＤＰ３の駆動回路は、その所定の値のインダクタンスを有するコイル６，８を用いて構成されている。
特開２００１−３３１１４７号公報

しかしながら、ＰＤＰ３の製造上のばらつきによってＰＤＰ３の各セルの放電開始電圧がばらつき、セルの中には放電開始電圧がＶ₁より低いセルが存在することがある。このようなＰＤＰ３に駆動回路を実装してプラズマ表示装置を製造し、ＰＤＰ３を点灯させた場合、走査電極１または維持電極２に維持電圧Ｖｓが印加される前、すなわち期間Ａまたは期間Ｄの電力回収動作中に維持放電を開始することになる。図６に示す発光波形は、ＰＤＰ３の各セルの放電開始電圧がばらつくことにより、維持放電が行われるタイミングがばらつくときの発光の様子を示している。上記のように維持放電のタイミングがばらつくと各セル毎に表示輝度に差が生じ、表示色むらや輝度むらなどの著しい画質劣化を生じてしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、プラズマディスプレイ装置を製造する際に、セル毎の放電開始電圧のばらつきを吸収することができ、表示色むらや輝度むらを解消することが可能となる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。

上記課題を解決するために、本発明は、間に放電空間を形成するように対向配置した一対の基板のうち、一方の基板上に複数の表示電極対を形成したプラズマディスプレイパネルと、前記表示電極対に駆動電圧を印加するときの無効電力を回収するＬＣ共振回路とを有するプラズマディスプレイ装置において、プラズマディスプレイ装置の製造時に前記ＬＣ共振回路の共振周波数を調整するための可変インダクタンスを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置である。

また、本発明は、間に放電空間を形成するように対向配置した一対の基板のうち、一方の基板上に複数の表示電極対を形成したプラズマディスプレイパネルに対し、前記表示電極対に駆動電圧を印加するときの無効電力を回収するＬＣ共振回路を実装した後、前記ＬＣ共振回路の可変インダクタンスを変化させて前記ＬＣ共振回路の共振周波数を調整することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法である。

本発明によれば、プラズマディスプレイ装置毎にＬＣ共振回路の可変インダクタンスを調整できるので、セル毎の放電開始電圧のばらつきを吸収することができ、表示色むらや輝度むらを解消することが可能となり、製造歩留りの向上を図ることができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１はＰＤＰ３の一部分を示す斜視図である。ＰＤＰ３は、一対の基板であるガラス製の表面基板２６とガラス製の背面基板２７とを、間に放電空間を形成するように間隔をあけて対向配置し、外周部を封止しており、放電空間にネオンおよびキセノンなどの放電ガスを封入して構成されている。表面基板２６上には、ストライプ状の走査電極１および維持電極２からなる表示電極対２８が複数形成され、表示電極対２８を覆うように誘電体層２９が形成され、誘電体層２９を覆うように酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等の保護層３０が形成されている。背面基板２７上には、表示電極対２８と直交するようにストライプ状のアドレス電極３１が複数形成され、アドレス電極３１を覆うように絶縁体層３２が形成されている。そして、絶縁体層３２上にアドレス電極３１と平行に隔壁３３が設けられ、隔壁３３間には赤、緑、青の各色に発光する蛍光体からなる蛍光体層３４が形成されている。表示電極対２８とアドレス電極３１とが立体交差する空間にセルが形成され、隣り合う放電セルの間は隔壁３３で仕切られ、隣接セルへの放電拡散が遮断され、解像度の高い表示を行うことができる。

ＰＤＰ３はフレーム内時分割階調表示方式を用いて駆動される。すなわち、１フレームが複数のサブフィールドから構成され、各サブフィールドは初期化期間、書き込み期間、維持期間、消去期間という一連のシーケンスで構成される。初期化期間では次の書き込み放電を容易にするための初期化放電を行う。書き込み期間では点灯させるセルを選択するための書き込み放電を行う。維持期間では、走査電極１と維持電極２に交互に維持パルスを印加して、書き込み期間において選択されたセルにおいて維持放電を所定の期間発生させ、消去期間で維持放電を停止させる。各サブフィールドの維持期間は、維持パルス数を変えることによってサブフィールド毎に設定された輝度に対応して重み付けされており、各サブフィールドのオン、オフを制御することにより中間階調を表現する。

図２は、ＰＤＰ３を用いたプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図である。このプラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ３およびＰＤＰ３を駆動するための駆動部３５を備えており、駆動部３５は、信号処理回路３６と、走査電極１に駆動パルスを印加する走査電極駆動回路３７と、維持電極２に駆動パルスを印加する維持電極駆動回路３８と、アドレス電極３１に駆動パルスを印加するアドレス電極駆動回路３９から構成されている。信号処理回路３６は、外部の映像出力器から入力されてくる映像データに対して、内蔵するＡＳＩＣやＦＰＧＡなどに予めプログラミングされた駆動波形プロセスに基づき、各駆動回路３７，３８，３９を制御する放電制御信号を生成する。

図３に、走査電極駆動回路３７と維持電極駆動回路３８に備えられた維持パルス発生回路の構成を示しており、走査電極側の維持パルス発生回路４０が走査電極１に接続され、維持電極側の維持パルス発生回路４１が維持電極２に接続されている。図３において、表示電極対２８を構成する走査電極１と維持電極２との間に形成されるコンデンサによってＰＤＰ３を等価的に表している。走査電極１には可変インダクタンス４２およびコンデンサ７が接続され、維持電極２には可変インダクタンス４３およびコンデンサ９が接続されている。これらコンデンサ７，９と可変インダクタンス４２，４３とＰＤＰ３を等価的に表すコンデンサによって、表示電極対２８に駆動電圧を印加するときの無効電力を回収するためのＬＣ共振回路が構成される。

また、維持パルス発生回路４０，４１にはスイッチング素子１０〜１７が設けられており、これらのスイッチング素子１０〜１７にそれぞれ信号処理回路３６から制御信号Ｓ１０〜Ｓ１７が伝達される。この制御信号Ｓ１０〜Ｓ１７がハイレベルとなっている期間はその対象となるスイッチング素子１０〜１７がＯＮ状態となる。スイッチング素子１０〜１７を所定のタイミングでＯＮ，ＯＦＦさせることにより、走査電極１および維持電極２に維持パルスを印加する。ダイオード１８〜２５は維持パルス発生回路４０，４１に電流が流れる際に整流作用をなす。

本実施の形態による維持パルス波形および維持発光タイミングとスイッチング素子１０〜１７を制御する制御信号Ｓ１０〜Ｓ１７を図４に示す。維持パルス発生回路４０，４１による電力回収動作について、走査電極１に印加する維持パルスの立ち上がり期間（期間Ａ）、Ｖｓ印加期間（期間Ｂ）、立ち下がり期間（期間Ｃ）、接地期間（期間Ｄ）に分けて説明する。

図４の期間Ａに移る直前において、維持パルス発生回路４０，４１ではスイッチング素子１１，１５，１７がＯＮになっており、コンデンサ７には前回の維持パルスに起因する無効電力が蓄積されている。この状態から期間Ａに移るときスイッチング素子１１，１５をＯＦＦにし、スイッチング素子１３，１４をＯＮにすることにより、維持電極２を接地するとともに、すでにコンデンサ７に蓄積されていた無効電力がＬＣ共振効果によりパネル側を充電し、走査電極１の電位を接地電位からＶ₃まで引き上げる。ここで、可変インダクタンス４２，４３の値を調整することにより、維持パルスの立ち上がりの傾きを変えて、Ｖ₃の値がＰＤＰ３の全てのセルにおける放電開始電圧の最低値よりも低い値になるようにする。このような調整をすることで、期間Ａにおいて維持放電が発生するセルは無くなり、ＰＤＰ３の全てのセルにおいて次の期間Ｂで安定して維持放電を行うことができる。

次の期間Ｂに移るとき、スイッチング素子１０をＯＮにすることにより、走査電極１の電位がＶ₃から維持電圧Ｖｓまで引き上げられる。

次の期間Ｃに移るとき、スイッチング素子１０，１４をＯＦＦにし、スイッチング素子１５をＯＮにする。これで維持パルス発生回路４０では、パネルに蓄積されていた電荷をＬＣ共振効果によりコンデンサ７に回収し、走査電極１の電位を維持電圧ＶｓからＶ₄まで引き下げる。

次の期間Ｄに移るとき、スイッチング素子１３，１７をＯＦＦにし、スイッチング素子１１，１６をＯＮにすることにより、走査電極１の電位をＶ₄から接地電位まで引き下げるとともに、維持パルス発生回路４１では、コンデンサ９に蓄積されていた電力をＬＣ共振効果によりパネル側に充電し、維持電極２の電位を接地電位からＶ₃へ引き上げることができる。期間Ｄにおける維持電極２の電圧変化に伴う動作は、期間Ａにおける走査電極１の電圧変化に伴う動作と同じであり、維持電極２に対しても走査電極１に対する動作と同じ動作を行う。

このようにして期間Ａ〜期間Ｄにわたる一連の動作を繰り返し行うことにより、無効電力の回収動作を行う。

本実施の形態においては、ＬＣ共振回路に可変インダクタンス４２，４３を設けているので、可変インダクタンス４２，４３の値を調整することでＬＣ共振回路の共振周波数を調整することができ、その結果、維持パルスの立ち上がりの傾きをプラズマディスプレイ装置毎に変えることができる。プラズマディスプレイ装置は、ＰＤＰ３に駆動部３５を実装して筐体内に取り付けることにより製造されるが、その製造時、例えばＰＤＰ３に駆動部３５を実装した後に可変インダクタンス４２，４３を調整してＬＣ共振回路の共振周波数を調整することにより、維持パルスの立ち上がり期間に維持放電が発生しないようにすることができる。すなわち、製造ばらつきによってＰＤＰ３毎に特性がばらついている場合でも、個々のＰＤＰ３の特性に応じた維持パルスを印加するように調整することができる。その結果、個々のプラズマディスプレイ装置について全てのセルにおいて安定して維持放電が行えるように調整できるので、表示色むらや輝度むらが発生しないようにすることができる。

以上のように本発明によれば、ＰＤＰの製造上のばらつきによるセル毎の放電開始電圧のばらつきを吸収することができ、表示色むらや輝度むらを解消することが可能となる。このため、製造歩留りの向上を図ることができ、プラズマディスプレイ装置を製造する上で有用である。

本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの部分斜視図 本発明の一実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の概略構成を示すブロック図 同プラズマディスプレイ装置に備えられた維持パルス発生回路の構成図 本発明の一実施の形態における維持パルス波形および維持発光タイミングを示す図 従来例における維持パルス発生回路の構成図 従来例における維持パルス波形および維持発光タイミングを示す図

符号の説明

１ 走査電極
２ 維持電極
３ プラズマディスプレイパネル
７，９ コンデンサ
１０〜１７ スイッチング素子
２６ 表面基板
２７ 背面基板
２８ 表示電極対
３５ 駆動部
４０，４１ 維持パルス発生回路
４２，４３ 可変インダクタンス

Claims (2)

1. 間に放電空間を形成するように対向配置した一対の基板のうち、一方の基板上に複数の表示電極対を形成したプラズマディスプレイパネルと、前記表示電極対に駆動電圧を印加するときの無効電力を回収するＬＣ共振回路とを有するプラズマディスプレイ装置において、プラズマディスプレイ装置の製造時に前記ＬＣ共振回路の共振周波数を調整するための可変インダクタンスを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 間に放電空間を形成するように対向配置した一対の基板のうち、一方の基板上に複数の表示電極対を形成したプラズマディスプレイパネルに対し、前記表示電極対に駆動電圧を印加するときの無効電力を回収するＬＣ共振回路を実装した後、前記ＬＣ共振回路の可変インダクタンスを変化させて前記ＬＣ共振回路の共振周波数を調整することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。

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