JP2007218966A

JP2007218966A - プラズマディスプレイ装置

Info

Publication number: JP2007218966A
Application number: JP2006036336A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Nakamura; 信彦中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2006-02-14
Filing date: 2006-02-14
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】異常状態から電源や電子部品を保護するプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】異常検出回路７１は、書込バイアス電圧Ｖｓｃを分圧した電圧を検出電圧として出力する分圧回路７１１と、第１および第２の定電圧を生成する定電圧回路７１２と、検出電圧が第１の定電圧以上になるとき電圧変化を検出したとする第１の検出信号を出力する第１のコンパレータＣＭＰ１と、検出電圧が第２の定電圧以下になるとき、電圧変化を検出したとする第２の検出信号を出力する第２のコンパレータＣＭＰ２と、第１の検出信号および第２の検出信号の少なくとも一方の信号が電圧変化の検出を示すとき、異常を検出したとする電圧異常検出信号を出力する判定回路７１３とを備え、判定回路７１３の電圧異常検出信号が異常の検出を示すとき、電極駆動部の駆動動作などを停止する。
【選択図】図６

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いた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。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」とも呼ぶ）は、大画面、薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた表示デバイスである。このパネルを用いたプラズマディスプレイ装置を安全に使用するために、例えば部品の破壊などの異常が万一発生した場合にその異常を検出しプラズマディスプレイ装置の電源を遮断するなど、様々な保護回路が提案されている。

特に、プラズマディスプレイ装置では、パネルの各電極に高電圧の駆動パルスを供給して表示動作を行うため高電圧電源が必要である。これとともに、このような高電圧に基づく異常からプラズマディスプレイ装置を確実に保護するために、高電圧電源の電源電圧の変動を監視し、電源電圧が正常でない場合にパネルへの駆動動作を適切に制御する必要がある。

このような高電圧電源に保護回路を備えたプラズマディスプレイ装置として、走査パルス発生回路に印加する高電源電圧の異常を検出してパネルの駆動回路の動作を停止させるような保護回路を設けたプラズマディスプレイ装置が提案されている。また、このような従来の保護回路の一例として、互に直列に接続された第１のツェナダイオードおよび第２のツェナダイオードを含む分圧回路と、分圧回路に接続されるトランジスタとを具備し、トランジスタのベース端子には第１のツェナダイオードおよび第２のツェナダイオードの両者によりドロップされた後の電圧が印加され、トランジスタのエミッタ−コレクタ間と第１のツェナダイオードとが高電源電圧に対し直列に接続され、トランジスタのコレクタ電圧に基づいて電源電圧の異常を検出するような構成の異常検出回路を有した保護回路が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３０９６０６号公報

しかしながら、上述した従来例のように、ツェナダイオードを利用した分圧回路とトランジスタの特性とを組み合わせて電圧の異常を検出しようとする場合、ツェナダイオードの電圧対電流特性のばらつきやトランジスタ特性のばらつきなどにより、異常と判定するための電圧許容範囲を示す上限電圧値や下限電圧値が正確に設定できないという課題があった。

すなわち、従来例のような構成の場合、例えば、本来は定電圧を生成するための定電圧素子であるツェナダイオードの電圧対電流特性をスイッチング特性として利用している。このような電圧対電流特性はある程度の傾きを持った特性であるため、急峻なスイッチング特性が得られず、その結果、スイッチングするための判定レベルがばらつくこととなる。このため、この判定レベルに対応した上限電圧値や下限電圧値もばらつくこととなり、さらに、温度変化や経年変化などにも影響されやすくなる。

また逆に、正確に設定しようとすると、例えば可変抵抗器などと組み合わせた構成とし、可変抵抗器の調整により所望の上限電圧値や下限電圧値に設定するなどの必要が生じ、可変抵抗器などのコストアップとともに、製造工程などにおいて調整工程が増えるなどの課題があった。

このように異常と判定するため、許容範囲である上限電圧値や下限電圧値が正確に設定できないと、異常であっても正常と判定される可能性もあり、例えば高電圧の異常が万一発生した場合であってもプラズマディスプレイ装置の電源を遮断するなどの適切な保護ができなくなるおそれがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、異常と判定するために利用する上限電圧値や下限電圧値を正確に設定できるとともに、簡易な構成で実現可能な高電圧の異常を検出する機能を備え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。

上述したような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、表示電極を複数形成した基板とデータ電極を表示電極に対して交差するように複数形成した基板とを対向配置させることで内部に放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルと、それぞれの電極を駆動するための電極駆動部とを具備し、電極駆動部が、電極を駆動するための駆動電圧波形を生成する駆動回路部と、駆動回路部に駆動用電源電圧を供給する駆動用電源部と、駆動用電源部から供給する駆動用電源電圧の異常を検出する異常検出部とを有する。さらに、本発明のプラズマディスプレイ装置の異常検出部は、駆動用電源部の駆動用電源電圧を分圧し、分圧した電圧を検出電圧として出力する分圧回路と、第１の定電圧および第２の定電圧を生成する定電圧回路と、分圧回路からの検出電圧と定電圧回路からの第１の定電圧とを比較し、検出電圧が第１の定電圧以上になるとき、電圧変化を検出したとする第１の検出信号を出力する第１のコンパレータと、分圧回路からの検出電圧と定電圧回路からの第２の定電圧とを比較し、検出電圧が第２の定電圧以下になるとき、電圧変化を検出したとする第２の検出信号を出力する第２のコンパレータと、第１の検出信号および第２の検出信号の少なくとも一方の信号が電圧変化の検出を示すとき、異常を検出したと判定し、電圧異常検出信号を出力する判定回路とを備える。そして、本発明のプラズマディスプレイ装置は、異常検出部において判定回路の電圧異常検出信号が異常の検出を示すとき、電極駆動部の駆動動作を停止させる構成である。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、第１の定電圧により駆動用電源電圧の正常とする上限電圧が設定され、第２の定電圧により駆動用電源電圧の正常とする下限電圧が設定された構成である。

また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、定電圧回路がツェナダイオードを利用して第１の定電圧および第２の定電圧を生成する構成である。

本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、異常と判定するために利用する上限電圧値や下限電圧値に対応した判定レベルが安定した動作状態の定電圧回路により決定されるとともに、コンパレータによる急峻なスイッチング特性により判定レベルを超えたかどうかを判定できるため、異常と判定するための上限電圧値や下限電圧値を正確に設定できるとともに、簡易な構成で高電圧の異常を検出することができる。よって、本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、上限電圧値や下限電圧値を正確に設定できるとともに、簡易な構成で実現可能な高電圧の異常を検出する機能を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置におけ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２１と背面基板３１とを対向配置して、その間に多数の放電セルを形成するように構成されている。前面基板２１上には表示電極対を構成する走査電極２２と維持電極２３とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極２２および維持電極２３を覆うように誘電体層２４が形成され、誘電体層２４上には保護層２５が形成されている。また、背面基板３１上には絶縁体層３３で覆われた複数のデータ電極３２が設けられ、絶縁体層３３上に井桁状の隔壁３４が設けられている。また、絶縁体層３３の表面および隔壁３４の側面に蛍光体層３５が設けられている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差するように前面基板２１と背面基板３１とが対向配置されており、電極の交差するそれぞれの位置に放電セルが形成されている。放電セル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。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、例えば井桁状の隔壁３４の代わりにストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置におけるパネル１０の電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極２２_１〜２２_ｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極２３_１〜２３_ｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向にｍ本のデータ電極３２_１〜３２_ｍ（図１のデータ電極３２）が配列されている。そして、１対の走査電極２２_ｉおよび維持電極２３_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極３２_ｊ（ｊ＝１〜ｍ）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。

図２に示すような各電極を駆動する手法として、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割したうえで、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方法が一般的である。このような手法はサブフィールド法と呼ばれており、本実施の形態でもこのようなサブフィールド法に基づき各電極を駆動するような構成例を挙げて説明する。

図３は本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置のブロック図である。プラズマディスプレイ装置１００は、プラズマディスプレイパネルであるパネル１０、画像信号処理部４２、データ電極駆動部４３、走査電極駆動部４４、維持電極駆動部４６、タイミング発生部４８および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源部（図示せず）を備えている。また、データ電極駆動部４３、走査電極駆動部４４および維持電極駆動部４６により電極駆動部を構成している。

画像信号処理部４２は、画像信号ｓｉｇを各放電セルのサブフィールドごとの発光・非発光を示す画像データに変換する。データ電極駆動部４３は、サブフィールドごとの画像データを各データ電極３２に対応する信号に変換し、各データ電極３２を駆動する。走査電極駆動部４４は、各走査電極２２に所定の駆動電圧波形を供給し、各走査電極２２を駆動する。維持電極駆動部４６は、各維持電極２３に所定の駆動電圧波形を供給し、各維持電極２３を駆動する。タイミング発生部４８は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖをもとにして各電極駆動部の駆動電圧波形を制御する各種のタイミング信号を発生し、各電極駆動部へ供給する。

図４は、本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図４に示すように、本プラズマディスプレイ装置では、サブフィールド法に基づき、初期化期間、書込み期間、および維持期間を含む複数のサブフィールドにより１フィールド期間を構成している。さらに、本プラズマディスプレイ装置では、各サブフィールドごとにデータ電極、走査電極および維持電極に、図４に示すような駆動電圧波形の駆動信号を印加することで、放電セルを選択的に発光させて階調表示を行う。

以下、図４を用いて、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその波形に応じたパネル１０の基本的な動作について説明する。

まず、初期化期間では、データ電極３２_１〜３２_ｍおよび維持電極２３_１〜２３_ｎを電圧０ボルトに保持し、走査電極２２_１〜２２_ｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ１から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。すると、全ての放電セルにおいて１回目の微弱な初期化放電を起こし、走査電極２２_１〜２２_ｎ上に負の壁電圧が蓄えられるとともに、維持電極２３_１〜２３_ｎ上およびデータ電極３２_１〜３２_ｍ上に正の壁電圧が蓄えられる。ここで、電極上の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層あるいは蛍光体層上に蓄積した壁電荷により生じる電圧をあらわす。その後、維持電極２３_１〜２３_ｎを正の電圧Ｖｅに保ち、走査電極２２_１〜２２_ｎに電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると、全ての放電セルにおいて２回目の微弱な初期化放電を起こし、走査電極２２_１〜２２_ｎ上の壁電圧と維持電極２３_１〜２３_ｎ上の壁電圧との電圧差が弱められ、データ電極３２_１〜３２_ｍ上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。このようにして、全ての放電セルにおいて初期化の放電が実行される。

続く書込み期間では、走査電極２２_１〜２２_ｎを一旦、書込バイアス電圧Ｖｓｃに保持する。次に、データ電極３２_１〜３２_ｍのうち、１行目に表示すべき放電セルのデータ電極３２_ｋに正の書込パルス電圧Ｖｄを印加するとともに、１行目の走査電極２２_１に走査パルス電圧Ｖａを印加する。このとき、データ電極３２_ｋと走査電極２２_１との交差部の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極３２_ｋ上の壁電圧および走査電極２２_１上の壁電圧の大きさが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、データ電極３２_ｋと走査電極２２_１との間および維持電極２３_１と走査電極２２_１との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極２２_１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極２３_１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極３２_ｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に表示すべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、正の書込パルス電圧Ｖｄを印加しなかったデータ電極と走査電極２２_１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで順次行い、書込み期間が終了する。

続く維持期間では、まず、維持電極２３_１〜２３_ｎを電圧０ボルトに戻し、走査電極２２_１〜２２_ｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加する。このとき、書込み放電を起こした放電セルにおいては、走査電極２２_ｉ上と維持電極２３_ｉ上との間の電圧は、維持パルス電圧Ｖｓに、走査電極２２_ｉ上および維持電極２３_ｉ上の壁電圧の大きさが加算されたものとなり、放電開始電圧を超える。そして、走査電極２２_ｉと維持電極２３_ｉとの間に維持放電が起こり、走査電極２２_ｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極２３_ｉ上に正の壁電圧が蓄積される。このときデータ電極３２_ｋ上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧状態が保持される。続いて、走査電極２２_１〜２２_ｎを電圧０ボルトに戻し、維持電極２３_１〜２３_ｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極２３_ｉ上と走査電極２２_ｉ上との間の電圧は放電開始電圧を超えるので、再び維持電極２３_ｉと走査電極２２_ｉとの間に維持放電が起こり、維持電極２３_ｉ上に負の壁電圧が蓄積され、走査電極２２_ｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極２２_１〜２２_ｎと維持電極２３_１〜２３_ｎとに交互に維持パルスを印加することにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルでは維持放電が継続して行われる。なお、維持期間の最後には走査電極２２_１〜２２_ｎと維持電極２３_１〜２３_ｎとの間にいわゆる細幅パルスを印加して、データ電極３２_ｋ上の正の壁電荷を残したまま、走査電極２２_１〜２２_ｎおよび維持電極２３_１〜２３_ｎ上の壁電圧を消去している。こうして維持期間における維持動作が終了する。

続いて、第２サブフィールドでの初期化期間では、維持放電を行った放電セルのみ初期化する選択初期化を実行する。選択初期化期間では、維持電極２３_１〜２３_ｎを電圧Ｖｅに保持し、データ電極３２_１〜３２_ｍを電圧０ボルトに保持し、走査電極２２_１〜２２_ｎに電圧Ｖｉ３’から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を印加する。すると前のサブフィールドの維持期間で維持放電を行った放電セルでは、微弱な初期化放電が発生し、走査電極２２_ｉ上と維持電極２３_ｉ上との壁電圧差が弱められ、データ電極３２_ｋ上の壁電圧も書込み動作に適した値に調整される。一方、前のサブフィールドで書込み放電および維持放電を行わなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷状態がそのまま保たれる。

以下、第２サブフィールドでの書込み期間および維持期間では第１サブフィールドと同様の動作を実行し、さらに、それに続くサブフィールドでは第２サブフィールドと同様の動作を実行する。本プラズマディスプレイ装置は、サブフィールドごとにこのような駆動電圧波形をそれぞれの電極に供給することで各電極を駆動し、このような駆動動作を実行することで画像に応じた放電セルを発光させパネル上に画像を表示する。

次に、図４で示したような駆動電圧波形を生成する走査電極駆動部４４および維持電極駆動部４６の構成について説明する。

図５は本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動部４４および維持電極駆動部４６の構成を示す回路図である。走査電極駆動部４４は、走査電極を駆動するための初期化期間における駆動電圧波形を生成する初期化電圧発生回路５０と、走査電極を駆動するための維持期間における駆動電圧波形を生成する走査電極側維持パルス発生回路（以下、適宜、「維持パルス発生回路」と呼ぶ）６０と、走査電極を駆動するための書込み期間における駆動電圧波形を生成する走査パルス発生回路７０と、走査パルス発生回路７０に駆動用電源電圧としての書込バイアス電圧Ｖｓｃを供給する書込バイアス電源７３と、書込バイアス電源７３から供給する書込バイアス電圧Ｖｓｃの異常を検出する異常検出回路７１とを備える。

本実施の形態では、このように、電極駆動部としての走査電極駆動部４４が、電極を駆動するための高電圧の駆動電圧波形を生成する駆動回路部としての走査パルス発生回路７０と、走査パルス発生回路７０に書込バイアス電圧Ｖｓｃを供給する駆動用電源部としての書込バイアス電源７３と、書込バイアス電源７３から供給する書込バイアス電圧Ｖｓｃの異常を検出する異常検出部しての異常検出回路７１とを有したプラズマディスプレイ装置の一例を挙げて説明する。

また、維持電極駆動部４６は、維持電極側維持パルス発生回路（以下、適宜、「維持パルス発生回路」と呼ぶ）９０およびＶｅ電圧印加回路９５を備え、パネル１０の維持電極２３_１〜２３_ｎのそれぞれに共通に接続されている。

図５において、走査電極駆動部４４の初期化電圧発生回路５０は、ミラー積分回路５１およびミラー積分回路５２を備える。ミラー積分回路５１は、走査パルス発生回路７０の基準電位Ａをランプ状に上昇させ、ミラー積分回路５２は基準電位Ａをランプ状に降下させる。また、維持パルス発生回路６０は、スイッチ６１およびスイッチ６２を備える。スイッチ６１は、走査パルス発生回路７０の基準電位Ａを維持パルス電圧Ｖｓに接続し、スイッチ６２は基準電位Ａを接地電位に接続する。なお、維持パルス発生回路６０には電力回収回路６３をさらに備えていてもよい。

走査パルス発生回路７０は、基準電位Ａを負の走査パルス電圧Ｖａに接続するためのスイッチ７２と、書込バイアス電源７３から供給された書込バイアス電圧Ｖｓｃと走査パルス電圧Ｖａとを所定の期間切替えて、ｎ本の走査電極２２_１〜２２_ｎのそれぞれに走査パルス信号を印加するためのｎ個のスイッチング回路８０_１〜８０_ｎと、スイッチング回路８０_１〜８０_ｎを制御するための走査制御回路８５_１〜８５_ｎと、走査制御回路８５_１〜８５_ｎに電源電圧Ｖｄｄ２を印加する走査制御電源ＶＺとを備えている。そして、それぞれのスイッチング回路８０_ｉは、直列に接続されたスイッチ８１_ｉおよびスイッチ８２_ｉと、スイッチ８１_ｉおよびスイッチ８２_ｉのそれぞれに並列に接続されたダイオード８３_ｉおよびダイオード８４_ｉとを備えている。そしてそれらスイッチング回路８０_１〜８０_ｎのそれぞれは書込バイアス電源７３に並列に接続され、走査制御回路８５_１〜８５_ｎのそれぞれは走査制御電源ＶＺに並列に接続されている。

書込バイアス電源７３は、その電圧出力の一方が基準電位Ａに接続されるとともに、他方がスイッチング回路８０_１〜８０_ｎのそれぞれに電源ラインとして接続され、この電源ラインを通してスイッチング回路８０_１〜８０_ｎのそれぞれに書込バイアス電圧Ｖｓｃを供給する。また、この書込バイアス電圧Ｖｓｃは異常検出回路７１にも供給される。

異常検出回路７１には、書込バイアス電源７３からの書込バイアス電圧Ｖｓｃが供給されるとともに、異常検出回路用電源ＶＤから異常検出回路７１を動作させるため電源電圧Ｖｄｄ１が供給される。また、異常検出回路７１は、書込バイアス電圧Ｖｓｃにおいて電圧異常が発生したことを示す異常検出信号ＳＯＳを出力する。なお、異常検出回路７１については、以下で詳細に説明する。

一方、図５に示す維持電極駆動部４６において、Ｖｅ電圧印加回路９５は、維持電極２３_１〜２３_ｎに電圧Ｖｅを供給するためのスイッチ９６を備えている。また、維持パルス発生回路９０は、維持パルス発生回路６０と同様に、スイッチ９１およびスイッチ９２を備え、スイッチ９１は維持電極２３_１〜２３_ｎを維持パルス電圧Ｖｓに接続し、スイッチ９２は維持電極２３_１〜２３_ｎを接地電位に接続する。なお、維持パルス発生回路９０には電力回収回路９３をさらに備えていてもよい。

以下、このように構成された本プラズマディスプレイ装置の各サブフィールドにおいて、本プラズマディスプレイ装置が正常に動作する場合の駆動動作について説明する。

まず、図４に示す第１サブフィールドの初期化期間では、維持電極駆動部４６のスイッチ９２をオンにして維持電極２３_１〜２３_ｎに電圧０ボルトを印加するとともに、走査電極駆動部４４のミラー積分回路５１を用いて電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を基準電位Ａに印加する。このとき、走査パルス発生回路７０のスイッチング回路８０_１〜８０_ｎのスイッチ８１_１〜８１_ｎはオフ、スイッチ８２_１〜８２_ｎはオンにしておく。すると、図４に示すように電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２に向かって緩やかに上昇するランプ電圧が走査電極２２_１〜２２_ｎに印加される。その後、維持電極駆動部４６のスイッチ９２をオフ、スイッチ９６をオンにして維持電極２３_１〜２３_ｎに電圧Ｖｅを印加するとともに、走査電極駆動部４４のミラー積分回路５２を用いて電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降するランプ電圧を走査電極２２_１〜２２_ｎに印加する。すると、上述したように、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４の第２サブフィールドの初期化期間に示したように、走査電極２２_１〜２２_ｎに対して緩やかに下降するランプ電圧を印加するだけでもよい。

次に、書込み期間では、まず、走査電極駆動部４４の走査パルス発生回路７０のスイッチ７２をオンにして走査パルス発生回路７０の基準電位Ａを走査パルス電圧Ｖａにする。また、書込バイアス電源７３からは、基準電位Ａに対して書込バイアス電圧Ｖｓｃだけ高い電圧が出力され、走査パルス発生回路７０のスイッチング回路８０_１〜８０_ｎのそれぞれに供給される。このように、書込み期間においては、基準電位Ａに走査パルス電圧Ｖａが印加され、書込バイアス電源７３からスイッチング回路８０_１〜８０_ｎに書込バイアス電圧Ｖｓｃが印加された状態となる。これとともに、書込み期間の開始時において、スイッチング回路８０_１〜８０_ｎのスイッチ８１_１〜８１_ｎをオン、スイッチ８２_１〜８２_ｎをオフにする。これによって基準電位Ａに書込バイアス電圧Ｖｓｃだけ加算された電圧、すなわち図４に示すような書込バイアス電圧Ｖｓｃが、スイッチ８１_１〜８１_ｎを介して走査電極２２_１〜２２_ｎに印加されることとなる。次に、１行目の走査電極２２_１に対応するスイッチング回路８０_１のスイッチ８１_１をオフ、スイッチ８２_１をオンにする。これによって、１行目の走査電極２２_１には、書込バイアス電圧Ｖｓｃに対して負の走査パルス電圧Ｖａが印加される。このとき、発光すべき放電セルに対応するデータ電極３２にデータ電極駆動部４３を用いて正の書込パルス電圧Ｖｄを印加する。すると走査パルス電圧Ｖａと書込パルス電圧Ｖｄとが同時に印加された１行目の放電セルでは書込み放電が発生し、走査電極２２_１および維持電極２３_１に壁電荷を蓄積する書込み動作が行われる。

次に、スイッチング回路８０_１のスイッチ８１_１をオン、スイッチ８２_１をオフに戻し、２行目の走査電極２２_２に対応するスイッチング回路８０_２のスイッチ８１_２をオフ、スイッチ８２_２をオンにして２行目の走査電極２２_２に負の走査パルス電圧Ｖａを印加する。このとき、発光すべき放電セルに対応するデータ電極３２に書込パルス電圧Ｖｄを印加する。すると走査パルス電圧Ｖａと書込パルス電圧Ｖｄとが同時に印加された２行目の放電セルでは書込み放電が発生し、書込み動作が行われる。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで繰り返し、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。

続く維持期間では、維持電極駆動部４６のスイッチ９６をオフに、スイッチ９２をオンにして維持電極２３に電圧０ボルトを印加する。そして走査電極駆動部４４のスイッチング回路８０_１〜８０_ｎのスイッチ８１_１〜８１_ｎをオフ、スイッチ８２_１〜８２_ｎをオンにし、スイッチ７２をオフに、スイッチ６１をオンにして、走査電極２２_１〜２２_ｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加する。こうして走査電極２２_１〜２２_ｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加すると、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。

次に走査電極駆動部４４のスイッチ６１をオフに、スイッチ６２をオンにして走査電極２２_１〜２２_ｎに電圧０ボルトを印加するとともに、維持電極駆動部４６のスイッチ９２をオフに、スイッチ９１をオンにして維持電極２３_１〜２３_ｎに維持パルス電圧Ｖｓ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。以降同様に、走査電極２２_１〜２２_ｎと維持電極２３_１〜２３_ｎとに交互に必要な回数の維持パルスを印加して、放電セルを所定の輝度で発光させる。

続くサブフィールドにおいても上述したサブフィールドの動作と同様の動作を繰り返すことにより放電セルを発光させ、画像を表示している。

以上説明したような走査電極駆動部４４、維持電極駆動部４６およびデータ電極駆動部４３の動作を実行することで、各電極には図４で示したような駆動電圧波形が印加されることとなり、画像に応じた放電セルを発光させてパネル上に画像が表示される。

ところで、このようなプラズマディスプレイ装置の駆動動作中において、例えば、スイッチング回路８０_１〜８０_ｎのうちの１つの出力端子に短絡などが発生すると、書込パルス電圧Ｖｄから短絡したスイッチング回路８０_ｘに過大な電流が流れ込むとともに、書込バイアス電源７３の書込バイアス電圧Ｖｓｃの電圧が低下するような状態が発生する。さらに、短絡したスイッチング回路８０_ｘが破壊されると、その破壊モードによっては、走査制御回路８５_ｘも同時に破壊され、電源ラインを短絡して走査制御電源ＶＺの電源電圧Ｖｄｄ２が低下することがある。すると、正常な走査制御回路８５_ｋも動作しなくなり、スイッチング回路８０_ｋのスイッチ８１_ｋおよびスイッチ８２_ｋがともにオフとなる。仮にこの状態で、維持期間において、維持電極２３_１〜２３_ｎに維持パルスが印加されると、走査電極２２_１〜２２_ｎと維持電極２３_１〜２３_ｎとの間の電極間容量、およびダイオード８３_ｋを介して書込バイアス電源７３方向に過大な電流が流れ込み、書込バイアス電圧Ｖｓｃを供給する電源ラインの電圧が異常に上昇するような現象が生じる。

本実施の形態のプラズマディスプレイ装置は、このような駆動動作中における電源電圧の異常な低下や上昇が発生した場合でも、パネルへの駆動動作を適切に制御するため、異常検出回路を含む保護機能を有している。以下、駆動動作中における書込バイアス電源７３の書込バイアス電圧Ｖｓｃの異常な低下や上昇が発生した場合でも、パネルへの駆動動作を適切に制御するため設けた異常検出回路７１を含む保護機能の一例を挙げ、その構成およびその動作について説明する。

図６は、走査電極駆動部４４の異常検出回路７１の詳細な構成を示す回路図である。図６において、異常検出回路７１には、異常検出回路用電源ＶＤから異常検出回路７１を動作させるための電源電圧Ｖｄｄ１と、基準電位Ａと絶縁分離された電源電圧Ｖｄｄ３とが供給されている。さらに、異常検出回路７１は、基準電位Ａに接続されるとともに、書込バイアス電源７３からの書込バイアス電圧Ｖｓｃが供給されている。

図６に示す異常検出回路７１において、書込バイアス電源７３からの書込バイアス電圧Ｖｓｃは、分圧回路７１１に供給される。分圧回路７１１は、書込バイアス電圧Ｖｓｃを分圧し、分圧した電圧を検出電圧として出力する。分圧回路７１１は、直列に接続された抵抗器Ｒ１１と抵抗器Ｒ１２とにより構成され、抵抗器Ｒ１１と抵抗器Ｒ１２との接続点であるａ端から検出電圧が出力される。

次に、定電圧回路７１２は、第１の定電圧および第２の定電圧を生成する。定電圧回路７１２は、直列に接続された抵抗器Ｒ１３と抵抗器Ｒ１４とツェナダイオードＤ１とにより構成され、一端が基準電位Ａに接続され、他端に電源電圧Ｖｄｄ１が供給されている。定電圧回路７１２は、このような構成により、抵抗器Ｒ１３と抵抗器Ｒ１４との接続点であるｂ端から第１の定電圧を出力し、抵抗器Ｒ１４とツェナダイオードＤ１との接続点であるｃ端から第２の定電圧を出力する。すなわち、定電圧回路７１２は、定電圧素子であるツェナダイオードＤ１に、電源電圧Ｖｄｄ１から抵抗器Ｒ１３と抵抗器Ｒ１４とを介して所定の電流を供給することにより、ｃ端およびｂ端に一定な電圧を生成している。本実施の形態のプラズマディスプレイ装置における異常検出回路７１では、このような構成の定電圧回路７１２により十分かつ変動のない電流をツェナダイオードＤ１に流しており、これによって、ばらつきや温度変化に影響されにくい安定な第１の定電圧および第２の定電圧を得ている。なお、定電圧回路７１２は、基準電位Ａと電源電圧Ｖｄｄ１との間に、１つの抵抗器と１つのツェナダイオードとを直列接続した回路を２つ設け、第１の定電圧および第２の定電圧を得るような構成であってもよい。また、定電圧回路７１２から出力される第１の定電圧は、異常か正常かを判定するための書込バイアス電圧Ｖｓｃの正常とする上限電圧値に対応し、第２の定電圧は、異常か正常かを判定するための書込バイアス電圧Ｖｓｃの正常とする下限電圧値に対応している。すなわち、第１の定電圧と第２の定電圧とは書込バイアス電圧Ｖｓｃの正常な電圧範囲とする電圧許容範囲に対応しており、第１の定電圧により、駆動用電源電圧である書込バイアス電圧Ｖｓｃの正常とする上限電圧が設定され、第２の定電圧により、駆動用電源電圧である書込バイアス電圧Ｖｓｃの正常とする下限電圧が設定される。

次に、分圧回路７１１からの検出電圧と定電圧回路７１２からの第１の定電圧は、第１のコンパレータＣＭＰ１に供給され、また、分圧回路７１１からの検出電圧と定電圧回路７１２からの第２の定電圧は、第２のコンパレータＣＭＰ２に供給される。図６では、コンパレータＣＭＰ１およびコンパレータＣＭＰ２のー入力の電圧が＋入力の電圧よりも高いときローレベルの信号を出力し、ー入力の電圧が＋入力の電圧よりも低いときハイレベルの信号を出力するようなコンパレータの一例を示している。コンパレータＣＭＰ１は、検出電圧と第１の定電圧とを比較し、検出電圧が第１の定電圧以下あるいは未満のときにはローレベルの信号を出力するとともに、検出電圧が第１の定電圧以上になるときには、電圧変化を検出したとする第１の検出信号としてのハイレベルの信号を出力する。コンパレータＣＭＰ２は、検出電圧と第２の定電圧とを比較し、検出電圧が第２の定電圧以上のときにはローレベルの信号を出力するとともに、検出電圧が第１の定電圧以下あるいは未満になるときには、電圧変化を検出したとする第２の検出信号としてのハイレベルの信号を出力する。本実施の形態のプラズマディスプレイ装置における異常検出回路７１では、急峻なスイッチング特性を有するこのようなコンパレータを利用した構成であるため、検出電圧が判定レベルに対応した第１の定電圧や第２の定電圧を超えたかどうかを、ばらつくことなく正確に判定できる。

次に、コンパレータＣＭＰ１およびコンパレータＣＭＰ２から出力された信号は、判定回路７１３に供給される。判定回路７１３は、第１の検出信号および第２の検出信号の少なくともいずれか一方の信号が電圧変化の検出を示すとき、異常を検出したと判定し、電圧異常検出信号を出力する。図６では、このような判定回路７１３の構成例として、コンパレータＣＭＰ１の出力がベースに接続されたトランジスタＱ１と、コンパレータＣＭＰ２の出力がベースに接続されたトランジスタＱ２とを有し、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ２のエミッタがそれぞれ基準電位Ａに接続され、さらに、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ２のコレクタが互いにｄ端にて接続された回路を挙げている。また、電源電圧Ｖｄｄ１が、抵抗器Ｒ１５およびフォトカプラＰＣ１の発光ダイオードＰＤを介して、互いに接続されたコレクタに供給されている。このような構成により、コンパレータＣＭＰ１およびコンパレータＣＭＰ２から出力された信号がともにローレベルであるときには、トランジスタＱ１およびトランジスタＱ２はどちらもオフ状態となり、ｄ端はハイレベルとなる。一方、コンパレータＣＭＰ１およびコンパレータＣＭＰ２から出力された信号の少なくとも一方の信号がハイレベルであるときには、少なくとも一方のトランジスタがオン状態となるため、ｄ端はローレベルとなる。すなわち、このような判定回路７１３の構成により、第１の検出信号および第２の検出信号の少なくとも一方の信号が電圧変化の検出を示すハイレベルとなるとき、ｄ端には、ローレベルとなることで異常の検出を示すような電圧異常検出信号を出力することができる。

また、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタＰＴのコレクタは、電源電圧Ｖｄｄ３に接続され、エミッタは抵抗器Ｒ２１を介して接地電位に接続されている。また、エミッタと抵抗器Ｒ２１との接続点から異常検出信号ＳＯＳが出力される。すなわち、コンパレータＣＭＰ１からの第１の検出信号およびコンパレータＣＭＰ２からの第２の検出信号の少なくとも一方の信号が電圧変化の検出を示すハイレベルとなるとき、ｄ端はローレベルとなるため、発光ダイオードＰＤに電流が流れ、この発光ダイオードＰＤが発光する。これに応じてフォトトランジスタＰＴはオン状態となるため、ハイレベルの異常検出信号ＳＯＳを出力する。

なお、図６では、コンパレータＣＭＰ１とトランジスタＱ１、およびコンパレータＣＭＰ２とトランジスタＱ２のそれぞれが個別に構成された一例を挙げて説明したが、より具体的な他の例として、例えば、出力がオープンコレクタであるようなコンパレータを利用できる。図７は、このような出力がオープンコレクタであるコンパレータＣＭＰ１１およびコンパレータＣＭＰ１２を用いて構成した異常検出回路７１の他の構成例を示す回路図である。図７では、コンパレータＣＭＰ１１およびコンパレータＣＭＰ１２において、ー入力の電圧が＋入力の電圧よりも高いとき、出力がローレベルとなり、ー入力の電圧が＋入力の電圧よりも低いとき、出力がハイインピーダンスとなるようなコンパレータの一例を示している。また、このようなコンパレータＣＭＰ１１およびコンパレータＣＭＰ１２を用いて、図７に示すような構成とすることにより、コンパレータＣＭＰ１１とコンパレータＣＭＰ１２との出力を単にｄ端で接続することで判定回路７１３が構成できる。すなわち、コンパレータＣＭＰ１１において、検出電圧が第１の定電圧以上になるときにはｄ端がローレベルとなる。また、コンパレータＣＭＰ１２において、検出電圧が第２の定電圧以下あるいは未満になるときにもｄ端がローレベルとなる。このように、図７に示すような構成でも、図６の構成と同様に、フォトトランジスタＰＴのエミッタからハイレベルの異常検出信号ＳＯＳを出力することができる。

以下、本実施の形態のプラズマディスプレイ装置における異常検出回路７１の動作について説明する。まず、分圧回路７１１において、抵抗器Ｒ１１と抵抗器Ｒ１２とは、書込バイアス電圧Ｖｓｃから分圧した検出電圧が、第１の定電圧および第２の定電圧に対応するように抵抗値を設定している。すなわち、例えば、書込バイアス電圧Ｖｓｃの電圧許容範囲としてその上限電圧値を１１０ボルトとし、下限電圧値を９０ボルトとする場合、書込バイアス電圧Ｖｓｃを分圧回路７１１により例えば分圧比１０分の１に分圧する。これにより、検出電圧が１１ボルト以上となる場合、または検出電圧が９ボルト以下になる場合に異常を検出したとすることができる。また、このような分圧回路７１１の分圧比に従って、定電圧回路７１２において、第１の定電圧を１１ボルトとし、第２の定電圧を９ボルトとする。

このように設定された異常検出回路７１において、書込バイアス電圧Ｖｓｃが下限電圧値から上限電圧値までの範囲内となるような正常な電圧値であれば、コンパレータＣＭＰ１は、検出電圧が第１の定電圧以下あるいは未満であるため、ローレベルの信号を出力する。また、コンパレータＣＭＰ２も、検出電圧が第２の定電圧以上であるため、ローレベルの信号を出力する。よって、判定回路７１３のトランジスタＱ１およびトランジスタＱ２はどちらもオフ状態となり、発光ダイオードＰＤには電流が流れず、発光しない状態となっている。このため、フォトトランジスタＰＴはオフ状態となり、異常検出信号ＳＯＳは正常であることを示すローレベルとなっている。

ところが、例えば、走査電極駆動部４４で駆動動作の異常などが発生し、書込バイアス電圧Ｖｓｃの電圧値が上限電圧値を超えた場合、検出電圧が第１の定電圧を超えることとなるため、コンパレータＣＭＰ１がハイレベルの信号を出力する。すると、判定回路７１３のトランジスタＱ１はオン状態となり、発光ダイオードＰＤに電流が流れ、発光状態となる。このため、フォトトランジスタＰＴはオン状態となり、異常検出信号ＳＯＳは異常であることを示すハイレベルとなる。また、書込バイアス電圧Ｖｓｃの電圧値が下限電圧値よりも下がった場合、検出電圧が第２の定電圧よりも下がることとなるため、コンパレータＣＭＰ２がハイレベルの信号を出力する。すると、判定回路７１３のトランジスタＱ２はオン状態となり、発光ダイオードＰＤに電流が流れ、発光状態となる。このため、フォトトランジスタＰＴはオン状態となり、異常検出信号ＳＯＳは異常であることを示すハイレベルとなる。このように、異常検出回路７１は、書込バイアス電圧Ｖｓｃの電圧値が所定の上限電圧値を超えたり、あるいは書込バイアス電圧Ｖｓｃの電圧値が所定の下限電圧値よりも下がったとき、異常を検出したとする異常検出信号ＳＯＳを出力する。

異常検出信号ＳＯＳは、図３に示したタイミング発生部４８に通知される。タイミング発生部４８は、通知された異常検出信号ＳＯＳに基づき、異常検出信号ＳＯＳが異常を検出したことを示すとき、走査電極駆動部４４の駆動動作を停止させたり、本プラズマディスプレイ装置の画像表示動作を停止するなどの保護動作を行う。

なお、以上の説明では、走査電極駆動部４４の走査パルス発生回路７０に印加する書込バイアス電圧Ｖｓｃの異常を検出する異常検出回路７１を備えたプラズマディスプレイ装置を例に挙げて説明したが、走査電極駆動部４４のその他の駆動用電源や電源に対しても、上述したような構成の異常検出回路が設けられた構成であってもよい。さらに、走査電極駆動部４４以外の電極駆動部である維持電極駆動部４６やデータ電極駆動部４３に設けられた駆動用電源部の駆動用電源電圧の異常を検出するため、上述したような構成の異常検出回路が設けられた構成であってもよい。これによって、それぞれの電源に対応させて電源電圧の異常を検出でき、さらに異常検出に基づいて適切に電源やそれに接続された回路などの保護を図ることができる。

以上説明したように、本発明のプラズマディスプレイ装置は、駆動用電源部の１つである書込バイアス電源７３から供給する駆動用電源電圧としての書込バイアス電圧Ｖｓｃの異常を検出する異常検出回路７１を有しており、さらに、異常検出回路７１が、書込バイアス電源７３の書込バイアス電圧Ｖｓｃを分圧し、分圧した電圧を検出電圧として出力する分圧回路７１１と、第１の定電圧および第２の定電圧を生成する定電圧回路７１２と、分圧回路７１１からの検出電圧と定電圧回路７１２からの第１の定電圧とを比較し、検出電圧が第１の定電圧以上になるとき、電圧変化を検出したとする第１の検出信号を出力する第１のコンパレータＣＭＰ１と、分圧回路７１１からの検出電圧と定電圧回路７１２からの第２の定電圧とを比較し、検出電圧が第２の定電圧以下になるとき、電圧変化を検出したとする第２の検出信号を出力する第２のコンパレータＣＭＰ２と、第１の検出信号および第２の検出信号の少なくとも一方の信号が電圧変化の検出を示すとき、異常を検出したとする電圧異常検出信号を出力する判定回路７１３とを備え、異常検出回路７１において、判定回路７１３の電圧異常検出信号が異常の検出を示すとき、電極駆動部の駆動動作を停止するように構成している。このため、異常と判定するために利用する上限電圧値や下限電圧値に対応した判定レベルとなる第１の定電圧および第２の定電圧が、安定した動作状態の定電圧回路により決定される。これとともに、コンパレータＣＭＰ１およびコンパレータＣＭＰ２による急峻なスイッチング特性により、検出電圧が判定レベルとなる第１の定電圧および第２の定電圧を超えたかどうかを判定できるため、異常と判定するための上限電圧値や下限電圧値を正確に設定できるとともに、簡易な構成で高電圧の異常を検出することができる。このように、本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、異常と判定するための上限電圧値や下限電圧値を正確に設定できるとともに、簡易な構成で実現可能な高電圧の異常を検出する機能を備えたプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

本発明は、万一、走査パルス発生回路など電源電圧に異常が発生しても、プラズマディスプレイ装置の駆動動作や画像表示動作などを停止し、異常現象から電源回路や電子部品を不都合なく保護することができるので、保護機能を備えたプラズマディスプレイ装置として有用である。

本発明の実施の形態のプラズマディスプレイ装置におけるパネルの分解斜視図同プラズマディスプレイ装置におけるパネルの電極配列図同プラズマディスプレイ装置のブロック図同プラズマディスプレイ装置におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動部および維持電極駆動部の回路図同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動部の異常検出回路の詳細な回路図同プラズマディスプレイ装置の走査電極駆動部の異常検出回路の他の回路図

符号の説明

１０プラズマディスプレイパネル（パネル）
２１前面基板
２２走査電極
２３維持電極
２４誘電体層
２５保護層
３１背面基板
３２データ電極
３３絶縁体層
３４隔壁
３５蛍光体層
４２画像信号処理部
４３データ電極駆動部
４４走査電極駆動部
４６維持電極駆動部
４８タイミング発生部
５０初期化電圧発生回路
５１，５２ミラー積分回路
６０走査電極側維持パルス発生回路（維持パルス発生回路）
６１，６２，７２，８１，８２，９１，９２，９６スイッチ
６３，９３電力回収回路
７０走査パルス発生回路
７１異常検出回路
７３書込バイアス電源
８０スイッチング回路
８３，８４ダイオード
８５走査制御回路
９０維持電極側維持パルス発生回路（維持パルス発生回路）
９５Ｖｅ電圧印加回路
１００プラズマディスプレイ装置
７１１分圧回路
７１２定電圧回路
７１３判定回路

Claims

表示電極を複数形成した基板とデータ電極を前記表示電極に対して交差するように複数形成した基板とを対向配置させることで内部に放電セルを形成したプラズマディスプレイパネルと、前記それぞれの電極を駆動するための電極駆動部とを具備し、前記電極駆動部が、電極を駆動するための駆動電圧波形を生成する駆動回路部と、前記駆動回路部に駆動用電源電圧を供給する駆動用電源部と、前記駆動用電源部から供給する駆動用電源電圧の異常を検出する異常検出部とを有したプラズマディスプレイ装置であって、
前記異常検出部は、
前記駆動用電源部の駆動用電源電圧を分圧し、分圧した電圧を検出電圧として出力する分圧回路と、
第１の定電圧および第２の定電圧を生成する定電圧回路と、
前記分圧回路からの検出電圧と前記定電圧回路からの第１の定電圧とを比較し、前記検出電圧が前記第１の定電圧以上になるとき、電圧変化を検出したとする第１の検出信号を出力する第１のコンパレータと、
前記分圧回路からの検出電圧と前記定電圧回路からの第２の定電圧とを比較し、前記検出電圧が前記第２の定電圧以下になるとき、電圧変化を検出したとする第２の検出信号を出力する第２のコンパレータと、
前記第１の検出信号および前記第２の検出信号の少なくとも一方の信号が電圧変化の検出を示すとき、異常を検出したと判定し、電圧異常検出信号を出力する判定回路とを備え、
前記異常検出部において、前記判定回路の電圧異常検出信号が異常の検出を示すとき、前記電極駆動部の駆動動作を停止するように構成したことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
前記第１の定電圧により前記駆動用電源電圧の正常とする上限電圧が設定され、前記第２の定電圧により前記駆動用電源電圧の正常とする下限電圧が設定され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。
前記定電圧回路は、ツェナダイオードを利用して、前記第１の定電圧および前記第２の定電圧を生成す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。