JP2007218971A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走査パルスの初期化期間における昇りランプ用電源を安定的かつ安価に生成できる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誘電体層と保護層とが形成された前面ガラス基板と、データ電極と絶縁体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面ガラス基板とを対向配置するとともに、周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルを用いるプラズマディスプレイ装置において、走査電極に印加する走査パルスの初期化期間において、昇りランプ波形用電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーター６０１の出力電圧を維持パルス用電源電圧に重畳し、自動定電圧器６０２に入力することで生成する。
【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ものである。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）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が多く提案されている。

このような従来のプラズマディスプレイ装置に使われるパネルは、走査電極と維持電極と誘電体層と保護層とが形成された前面ガラス基板と、データ電極と絶縁体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面ガラス基板とを対向配置するとともに、周囲を封着してその間に放電ガスを封入し、放電空間を形成している。

走査電極、維持電極、データ電極には、それぞれの電極を駆動することによって放電空間で放電を起こし、画像を表示するための駆動信号が入力される。

これらの駆動信号は、制御基板において生成されるが、特に走査電極に対して初期化期間に印加する走査パルスの最大電圧は維持パルス用電源電圧Ｖｓｕｓに昇りランプ波形用電圧Ｖｓｅｔを重畳した電圧で約４００Ｖ以上になる。そのなかで、昇りランプ波形用電圧Ｖｓｅｔは約２５０Ｖを占め、従来、この電圧を生成するために維持パルスを利用したポンプアップ回路等が使用されていた。

このポンプアップ回路では、維持パルスを利用するため、その電源Ｖｓｕｓの約１．５〜２倍の電圧が生成できる。初期化期間における昇りランプ波形用電圧Ｖｓｅｔは、その電圧を自動定電圧器（ＡＶＲ：Ａｕｔｏ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）に入力し、その出力に対して安定化を図って生成している。

このような従来のポンプアップ回路を使ったプラズマディスプレイ装置の例が、下記特許文献１に記載されている。
特開２００１−２３６０３５号公報

しかしながら、上記のような従来のプラズマディスプレイ装置では、維持パルスの数や、維持パルスを生成するための電源であるＶｓｕｓの電圧の設定が変わると、ポンプアップ回路の出力電圧も大きく変動し、その電圧が高い場合、その後段の自動定電圧器（ＡＶＲ）に大きな熱損失を発生させたり、また、低い場合は、その出力電圧Ｖｓｅｔが安定化しない事があった。

本発明は、上記のような課題を解決するために行われたもので、そのために以下のような構成を採用する。

請求項１に記載の発明は、走査電極と維持電極と誘電体層と保護層とが形成された前面ガラス基板と、データ電極と絶縁体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面ガラス基板とを対向配置するとともに、周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルを用いるプラズマディスプレイ装置であって、走査電極に印加する走査パルスの初期化期間において昇りランプ波形用電圧Ｖｓｅｔを発生するためのＡＶＲへの入力電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーターの出力電圧を維持パルスを生成するための電源Ｖｓｕｓに重畳することによって出力するものである。

このような構成を採用することによって、昇りランプ波形用電圧Ｖｓｅｔを発生するためのＡＶＲへの入力電圧を安定的かつ安価に生成できるプラズマディスプレイ装置を提供することが可能になる。

本発明によれば、単純かつ簡易な構成で、走査パルスの最大電圧のための電源を安定的かつ高効率に生成できるプラズマディスプレイ装置を提供することが可能になる。

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、図面を用いて説明をする。

（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構造を示す分解斜視図である。パネル１００は、ガラス製の前面基板１２１と背面基板１３１とを対向配置して、その間に多数の放電セル１３６（図２参照）を形成するように構成されている。

前面基板１２１には、表示電極対を構成する走査電極１２２と維持電極１２３とが、互いに平行に対をなして複数形成されている。走査電極１２２と維持電極１２３とを覆うように誘電体層１２４が形成され、誘電体層１２４上には保護層１２５が形成されている。

背面基板１３１には、絶縁体層１３３で覆われた複数のデータ電極１３２が設けられ、絶縁体層１３３上に井桁状の隔壁１３４が設けられている。絶縁体層１３３の表面と隔壁１３４の側面には、赤青緑に発光する蛍光体が交互に塗布された蛍光体層１３５が設けられている。

走査電極１２２および維持電極１２３とデータ電極１３２とが交差するように、前面基板１２１と背面基板１３１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１３６が形成される。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１００の構造は必ずしも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１３４のかわりにストライプ状の隔壁を備えていても構わない。

図２は、本発明の実施の形態に用いるパネル１００の電極配列図である。行方向にｎ本の走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）およびｎ本の維持電極１２３（ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ）が配列され、列方向にｍ本のデータ電極１３２（Ｄ１〜Ｄｍ）が配列されている。

そして、１対の走査電極１２２（ＳＣＮｉ）および維持電極１２３（ＳＵＳｉ）（ｉ＝１〜ｎ）と、１つのデータ電極１３２（Ｄｊ）（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に、放電セル１３６が形成され、放電セル１３６は放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。

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の、回路ブロック図である。このプラズマディスプレイ装置は、パネル１００、画像信号処理部１１７、データ電極駆動部１１２、走査電極駆動部１１３、維持電極駆動部１１４、タイミング発生部１１５、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。

このプラズマディスプレイ装置は、その他の部分も多く備えているが、本発明の本質と直接関係しないものは、却って煩雑となって本質が不明確となるのを避けるため図示と説明を省略する。

画像信号処理部１１７は、画像信号ｓｉｇを、各放電セルのサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。

データ電極駆動部１１２は、サブフィールド毎の画像データを、各データ電極１３２（Ｄ１〜Ｄｍ）に対応する信号に変換し、各データ電極１３２を駆動する。

走査電極駆動部１１３は、各走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に所定の駆動電圧波形を供給する。維持電極駆動部１１４は、各維持電極１２３（ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ）に所定の駆動電圧波形を供給する。

タイミング発生部１１５は、水平同期信号Ｈと垂直同期信号Ｖをもとにして、各電極駆動部が駆動電圧波形を制御するために必要な各種タイミング信号を発生し、各電極駆動部へ供給する。

図４に、本発明の実施の形態であるプラズマディスプレイ装置に使用されるパネル１００の、各電極に印加する駆動電圧波形を示し、図５には、走査電極１２２に印加する駆動電圧波形を生成する走査電極駆動部１１３の概略回路図を示す。走査電極駆動部１１３は図５に示す以外の多くの部分を有しているが、本発明の本質と直接関係しないものは、却って煩雑となって本質が不明確となるのを避けるため図示と説明を省略する。

このプラズマディスプレイ装置においては、画像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フィールド期間を表示輝度の異なる複数のサブフィールドに分割し、これらのサブフィールドの組合せによって階調を表示する方法である。

各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。図４には２つのサブフィールド（第１サブフィールドと第２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波形もほぼ同様である。

第１サブフィールドの初期化期間では、維持電極１２３（ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ）に０Ｖを印加する。同時に、走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）には、電圧Ｖｓｕｓから電圧（Ｖｓｅｔ＋Ｖｓｕｓ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を印加する。具体的には、コンデンサーＣ４１９にチャージされたＶｓｅｔ電圧に対し、スイッチ４１６のミラー積分回路を使って上りランプ波形を生成している。そのとき、維持パルス発生回路４１２の電源Ｖｓｕｓ側のＭＯＳスイッチがオンするので、Ｃ４１９には電源Ｖｓｕｓが重畳される。

これによって、電圧Ｖｓｕｓから電圧（Ｖｓｅｔ＋Ｖｓｕｓ）に向かって緩やかに上昇するランプ電圧を、走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に印加することができる。

次に、維持電極１２３（ＳＵＳ１〜ＳＵＳｎ）に電圧Ｖｅを印加するとともに、走査電極駆動部１１３のスイッチ４２６のミラー積分回路を用いて、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１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に印加する。これによって、各放電セル１３６において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が各電極上に形成される。

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すように、走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に対して、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印加するだけの時もある。

次の書込み期間では、スイッチ４２７とスイッチ４２８をオンにし、走査パルス発生回路４１３の基準電位Ａを電圧Ｖａにするとともに、スイッチング回路４２２の電位（Ｖｓｃｎ＋Ｖａ）側のＭＯＳスイッチはオン、基準電位Ａ側のＭＯＳスイッチはオフとなるように、走査制御回路４２３は制御する。これによって、各走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に電圧（Ｖｓｃｎ＋Ｖａ）が印加される。

次に、第１行目の走査電極１２２（ＳＣＮ１）に対応するスイッチング回路４２２の電位（Ｖｓｃｎ＋Ｖａ）側のＭＯＳスイッチをオフ、基準電位Ａ側のＭＯＳスイッチをオンに制御して、第１行目の走査電極１２２（ＳＣＮ１）に負の走査パルスＶａを印加する。このとき、発光するべき放電セル１３６に対応するデータ電極１３２に、データ電極駆動部１１２を用いて正の書込みパルスＶｄを印加する。

これによって、走査パルスＶａと書込みパルスＶｄとが同時に印加された第１行目の放電セル１３６では書込み放電が発生し、走査電極１２２（ＳＣＮ１）と維持電極１２３（ＳＵＳ１）に壁電荷を蓄積する書込み動作が行われる。

次に、第１行目の走査電極１２２（ＳＣＮ１）に対応するスイッチング回路４２２の電位（Ｖｓｃｎ＋Ｖａ）側のＭＯＳスイッチをオン、基準電位Ａ側のＭＯＳスイッチをオフに戻し、第２行目の走査電極１２２（ＳＣＮ２）に対応するスイッチング回路４２２の電位（Ｖｓｃｎ＋Ｖａ）側のＭＯＳスイッチはオフ、基準電位Ａ側のＭＯＳスイッチはオンとなるように制御して、第２行目の走査電極１２２（ＳＣＮ２）に負の走査パルスＶａを印加する。このとき、発光するべき放電セル１３６に対応するデータ電極１３２に、正の書込みパルスＶｄを印加する。

これによって、走査パルスＶａと書込みパルスＶｄとが同時に印加された第２行目の放電セル１３６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、第ｎ行目の放電セル１３６に至るまで繰り返し実行し、発光すべき放電セル１３６に対して、選択的に書込み放電を発生させて、壁電荷を形成する。

次の維持期間では、まず、維持電極１２３に０Ｖを印加する。

それと同時に、スイッチ４１７とスイッチ４１５をオンにし、維持パルス発生回路４１２の出力を、走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に導く。

そして、維持パルス発生回路４１２のＧＮＤ側のＭＯＳスイッチと電源Ｖｓｕｓ側のＭＯＳスイッチとを、必要に応じて交互にオンオフする。このようにして、走査電極１２２（ＳＣＮ１〜ＳＣＮｎ）に維持パルスを印加すると、書込み放電を起こした放電セル１３６では維持放電が起こり、発光する。

電源Ｖｓｅｔを生成する回路の詳細な回路図を図６に示す。この回路の目的は、電源Ｖｓｅｔを安定的に出力且つ安価に生成することである。

そのために、ＤＣ−ＤＣコンバーター６０１を使用し、その１つの巻き線の一方の端子を電源Ｖｓｕｓに接続し、もう一方の端子から、電圧Ｖｓｅｔを生成するのに必要な電圧を取り出す。この出力に対してダイオードＤ６１３を直列に接続し、コンデンサーＣ６１４を並列に接続して整流と平滑を行い、それを自動定電圧器（ＡＶＲ：Ａｕｔｏ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）６０２に入力する。

そして、この自動定電圧器６０２の出力を利用することによって、初期化パルス発生に必要な電源Ｖｓｅｔを安定的に生成することができる。

本発明によれば、単純かつ簡易な構成で、走査パルスの最大電圧のための電源を安定的かつ安価に生成できるプラズマディスプレイ装置を提供することが可能になり、その産業上の利用可能性は極めて高い。

本発明の実施の形態であるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの構造を示す分解斜視図 本発明の実施の形態である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 本発明の実施の形態であるプラズマディスプレイ装置の回路ブロック図 パネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図 走査電極駆動部の概略回路図 初期化パルス発生回路の電源Ｖｓｅｔの詳細な回路図

符号の説明

１００ パネル
１１２ データ電極駆動部
１１３ 走査電極駆動部
１１４ 維持電極駆動部
１１５ タイミング発生部
１１７ 画像信号処理部
１２１ 背面ガラス基板
１２２ 走査電極
１２３ 維持電極
１２４ 誘電体層
１２５ 保護層
１３１ 背面ガラス基板
１３２ データ電極
１３３ 絶縁体層
１３４ 隔壁
１３５ 蛍光体層
１３６ 放電セル
４１２ 維持パルス発生回路
４１３ 走査パルス発生回路
４１５，４１７，４２７，４２８ スイッチ
４１６，４２６ ミラー積分回路
４２２ スイッチング回路
４２３ 走査制御回路
６０１ ＤＣ−ＤＣコンバーター
６０２ 自動定電圧器

Claims (1)

1. 走査電極と維持電極と誘電体層と保護層とが形成された前面ガラス基板と、データ電極と絶縁体層と隔壁と蛍光体層とが形成された背面ガラス基板とを対向配置するとともに、周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルを用いるプラズマディスプレイ装置であって、
   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で構成し、
   前記走査電極に印加する走査パルスの初期化期間における昇りランプ波形用電圧を、ＤＣ−ＤＣコンバーターの出力電圧を維持パルス用電源電圧に重畳することによって生成する、
   プラズマディスプレイ装置。

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