JP2008032507A - フラットパネルディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、低コストで、多数個のＩＣの温度が検出できる温度検出回路を備えたＰＤＰ装置の実現。
【解決手段】パネル100と、表示電極を駆動するためのＮ（自然数）個のドライバＩＣ201,201-1,201-16と、ドライバＩＣの各々に内蔵されたＮ個のダイオード回路D,D1,D16と、ダイオード回路に順方向電流を供給する電流供給回路202と、ダイオード回路の各々への順方向電流を導通または遮断制御するＮ個のスイッチ素子SW1,SW2と、Ｎより小さなビット数のデジタル信号に応じてＮ個のスイッチ素子うちから１個を選択してオンとする選択制御回路205と、電圧検出回路203と、を備え、選択制御回路205の選択により時分割で順方向電流を選択的に流す制御を順次行い、電圧検出回路によりダイオード回路の順方向電圧降下を順次検出することによりドライバＩＣの温度を検出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プラズマディスプレイ装置のようなフラットパネルディスプレイ装置に関し、特にフラットディスプレイパネルの表示電極を駆動するドライバＩＣの温度を簡単な構成で検出する技術に関する。

最近のフラットディスプレイパネルを用いたディスプレイ装置の開発、実用化の進歩は目覚しいものがあり、特に３電極型面放電構造を有するＡＣ型プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）は、大画面化、カラー化が容易であることから、大型テレビ等の用途で実用化、応用化が進んでいる。以下、ＰＤＰ装置を例として説明を行うが、本発明はこれに限定されず、フラットパネルディスプレイ装置であれば適用可能である。

図１は，大画面ディスプレイ装置として普及が進んでいる３電極型ＡＣ面放電方式のＰＤＰパネルの断面模式図を示している。

３電極型ＡＣ面放電方式のＰＤＰパネルは，前面ガラス１５と背面ガラス１１の２枚のガラス基板によって構成されており，前面ガラス基板１５には，維持電極のＢＵＳ電極１７と透明電極１６とで構成される共通維持電極（Ｘ電極：Ｘ１，Ｘ２〜Ｘｎ），および走査電極（Ｙ電極：Ｙ１，Ｙ２〜Ｙｎ）を備えている。これらのＸ電極およびＹ電極は交互に配置されている。Ｘ電極およびＹ電極上に誘電体層１８が形成され、誘電体層１８の上にはＭｇＯなどの保護膜１９が形成されている。ＢＵＳ電極１７は高い導電性を有し、透明電極１６の導電性を補うよう機能する。誘電体層１８は壁電荷による放電を維持するよう機能し、低融点ガラスからなる。

また，背面ガラス基板にはＸ電極およびＹ電極と直交する形でアドレス電極（Ａ１，Ａ２〜Ａｍ）１２を備えている。このアドレス電極１２の上に誘電体層１３が形成され、更に誘電体層１３上においてアドレス電極１２の間隙に対応する位置に隔壁１４が形成されている。

隔壁１４間には誘電体層１３および隔壁側壁を覆うように蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが形成される。この蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂは赤、緑、青の３色に対応する。ＰＤＰ駆動時にはＸ電極とＹ電極との間の放電によって紫外線が生じ、蛍光体層Ｒ、Ｇ、Ｂが紫外線で励起され発行することにより画像表示が行われる。

Ｘ電極およびＹ電極が設けられた前面ガラス１５とアドレス電極が設けられた背面ガラスとの間には、ネオンとキセノンの混合ガスなどの放電ガスが充填される。Ｘ電極およびＹ電極とアドレス電極とが交差する部分の空間が、１つの放電セル（画素）を構成する。

図２は，この３電極型ＡＣ面放電方式のＰＤＰ装置の全体構成を示し、特にＰＤＰパネルに対する駆動回路の主要部を示すブロック図である。図２に示される駆動回路は、アドレスドライバ回路１１１、走査ドライバ回路１１２、Ｙ共通ドライバ回路１１３、Ｘ共通ドライバ回路１１４、および制御回路１１５を含む。制御回路１１５は、表示データ制御部１１６、走査ドライバ制御部１１７、および共通ドライバ制御部１１８を含む。更に、表示データ制御部１１６はフレームメモリ１１９を含む。

制御回路１１５は、外部より入力されるクロック信号ＣＬＫ、表示データＤ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣ、水平同期信号ＨＳＹＮＣなどに応じてパネル駆動を制御するための制御信号を生成する。具体的には、表示データ制御部１１６が、表示データＤを受け取りフレームメモリ１１９に格納し、クロックＣＬＫに同期してフレームメモリ１１９の表示データＤに応じたアドレス制御信号を生成する。アドレス制御信号は、アドレスドライバ回路１１１に供給される。また、走査ドライバ制御部１１７は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣおよび水平同期信号ＨＳＹＮＣに同期して、走査ドライバ回路１１２を制御する走査ドライバ制御信号を生成する。また共通ドライバ制御部１１８は、垂直同期信号ＶＳＹＮＣおよび水平同期信号ＨＳＹＮＣに同期して、Ｙ共通ドライバ回路１１３およびＸ共通ドライバ回路１１４を駆動する。

アドレスドライバ回路１１１は、表示データ制御部１１６からのアドレス制御信号に応じて動作し、表示データに対応したアドレスパルスを各アドレス電極Ａ１乃至Ａｍに印加する。走査ドライバ回路１１２は、走査ドライバ制御部１１７からの走査ドライバ制御信号に応じて動作し、各走査電極（Ｙ電極）Ｙ１乃至Ｙｎを独立して駆動する。走査ドライバ回路１１２が各走査電極（Ｙ電極）Ｙ１乃至Ｙｎを順次走査パルスを印加するのに同期して、アドレスドライバ回路１１１がアドレスパルスを各アドレス電極Ａ１乃至Ａｍに印加することにより、表示するセルを選択して、各セル（画素）１０３の表示（点灯）・不表示（非点灯）（選択／非選択）を制御する。

Ｙ共通ドライバ回路１１３によりＹ電極Ｙ１乃至Ｙｎにサスティンパルスを印加し、Ｘ共通ドライバ回路１１４によりＸ電極Ｘ１乃至Ｘｎにサスティンパルスを印加する。サスティンパルスを印加することで、表示セルとして選択されたセルにおいて、Ｘ電極とＹ電極の間に維持放電を発生させる。

アドレスドライバ回路１１１はアドレスドライバＩＣより構成され、走査ドライバ回路１１２は走査ドライバＩＣより構成される。

図３には、パネル１００の背面に駆動用回路等が組み込まれて完成されたフラットディスプレイ装置を斜めから見た外観を示している。アドレスドライバ回路１１１はアドレスドライバ回路１２１に、走査ドライバ回路１１２はＳＤＭ回路部１２２に、Ｙ共通ドライバ回路１１３はＹ−ＳＵＳ回路部１２３に、Ｘ共通ドライバ回路１１４はＸ−ＳＵＳ回路部１２４に、制御回路１１５はロジック回路部１２５に、それぞれ収容される。パネル１００の背面には、Ｘ−ＳＵＳ回路部１２４とＸ電極端子を接続するＸ−ＢＵＳ回路部１２６と、電源回路部１２７が設けられる。

上記のように、この図２の回路構成において、走査ドライバ回路１１２およびアドレス側ドライバ回路１１１に対しては、各電極対応に選択的に駆動パルスを印加するための回路が必要であり、一般的にＩＣ化された素子を主要回路部品として使用している。

例えば、４２インチクラスのＰＤＰでは、走査電極側には５１２本の走査電極、アドレス電極側には１０２４画素分（１画素はＲＧＢの３ライン）の３０７２本の電極が存在しており、各電極対応に駆動回路を接続する必要がある。

通常、このような駆動回路用のドライバＩＣとしては、１ＩＣ当り６４電極分〜１９２電極分を駆動できる回路が集積化されているのが一般的である。

従って、走査電極側には電極５１２本に対して８個、アドレス電極側には電極３０７２本に対して４８個〜１６個のドライバＩＣを使用しているのが一般的である。

このドライバＩＣは、負荷であるパネルへの発光電流を供給したり、電極間の容量を高電圧で充放電駆動しているため、パネルの表示負荷の状態によっては１ＩＣ当り１〜３Ｗ程度の電力を消費する場合もあり得る。

このため、各ドライバＩＣに対しては放熱性の良い実装構造を適用して、その温度上昇を抑えて品質、信頼性を保持するようにする一方で、各ＩＣの温度上昇をモニターして、その温度上昇がある一定値を超えた場合には、消費電力を抑えるように駆動フィードバック制御することも行われている。

また、上述のように多数のドライバＩＣを駆動回路の一部として組み込んで使用していることから、これらの回路動作が正常に機能しているかどうかをモニターしておく必要性からもドライバＩＣ乃至実装基板等の温度を検出することが行われている。

図４から図６は、アドレスドライバモジュール（ＡＤＭ）に対する従来の温度検出回路の構成例を示しており、温度検出素子を利用した構成例を示す。図４は温度検出素子の実装状態を示しており、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側断面図である。図示のように、アドレスドライバＩＣ１３１は放熱と固定保持用を兼ねたアルミ板１３３上に搭載されており、アルミ板１３３に固定された接続配線用のフレキシブル基板１３２との間で配線を行った後、封止樹脂１３４でモールドされている。フレキシブル基板１３２の両端には入力端子１３６と出力端子１３７が設けられ、フレキシブル基板１３２上に温度検出用の素子１３５としてサーミスタ等が実装されている。

図５は、ＰＤＰ装置のアドレス制御に関係する回路構成を示す図である。例えば８個のアドレスドライバモジュール（ＡＤＭ）１４１が設けられており、各ＡＤＭは２個の駆動ＩＣ１４２と温度検出素子Ｓとを有する。制御回路１１５内の表示データ制御部１１６内に設けられるアドレス制御回路１４３は、制御ロジック１４４と、温度検出制御回路１４５と、を有する。制御ロジック１４４は、制御入力に従って、各ＡＤＭ１４１のＩＣ１４２に供給する制御信号を生成する。温度検出制御回路１４５は、各ＡＤＭ１４１に設けられた温度検出素子Ｓの出力する温度検出信号を収集して、各ＡＤＭ１４１の温度を監視（モニター）する。

図６は、温度検出制御回路１４５及び温度検出素子Ｓの部分の構成を示す。図示のように、温度検出素子Ｓ１〜Ｓ８と抵抗Ｒ１〜Ｒ８が、電源間に直列に接続されており、温度に応じて温度検出素子と抵抗の接続ノードの電圧が変化する。すなわち、各接続ノードに電圧信号である温度検出信号が発生する。アナログスイッチ１４６は、各入力端子が８個の接続ノードに接続されており、８個のスイッチのうちの１つをオンすることにより、１つの温度検出信号を選択して比較回路（コンパレータ）１４７に出力する。コンパレータ１４７は、入力された温度検出信号の電圧値を基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、比較結果を温度制御出力として出力する。基準電圧Ｖｒｅｆは所定温度に対応しており、温度制御出力はこの所定温度より高いか又は低いかを示す。アナログスイッチ１４６の接続を順次切り換えることにより、各接続ノードの温度、すなわち各ＡＤＭの温度が所定温度以上になったかが検出できる。

上記の方法で検出しているのは前述の図４に示したようにアルミ板１３３上に貼り合わされているフレキシブル基板１３２の温度であり、直接ＩＣの温度を検出しておらず、あくまでも間接的なＩＣの温度検出方法であり、ＩＣ温度に対しては誤差が生じるという課題がある。

そこで、ＩＣの温度検出を直接行う方法として、ドライバＩＣ内に温度検出用のダイオードを内蔵させる方式が提案されている。内蔵ダイオードによる温度検出方法は、ダイオードへの一定電流に対する順方向電圧降下ＶＦの変動をモニターすることで行われている。順方向電圧降下ＶＦの値と温度との関係は逆比例の関係にあり、温度上昇に伴いほぼ正確に直線的に電圧値が低くなることが知られている。

例えば、通常のプロセスで作製されたダイオードにおいては、一定電流１００μＡに対して常温付近ではＶＦは０．７〜０．８Ｖの値を示し、これより温度が上昇すると１℃当り１〜３ｍＶ程度の割合でほぼ直線的にＶＦ値が低下する。

この順方向電圧降下ＶＦの温度依存性を温度係数αと呼んでおり、プロセス条件が決まったものに対しては、所定のＶＦ値が得られるので、このＶＦ値を知ることにより逆に温度を把握することが可能である。

また、順方向電圧降下ＶＦ値は、順方向電流ＩＦによっても変化し、ＩＦを大きくすると相対的に大きなＶＦを得られるが温度係数αは小さくなり、逆にＩＦを小さくすると温度係数αは大きな値が得られるがＩＦが小さいことにより安定性が悪くなる欠点があるため、ある最適値に選ぶようにしている。

更には、ダイオード素子単体では得られるＶＦ値に限界があり、十分な検出感度が得られないため、複数のダイオードを直列接続することにより検出感度をアップさせことも行われている。

上述したように、半導体素子に内蔵したダイオード素子単体あるいは複数の直列回路により、この順方向電圧降下ＶＦの温度係数αを利用することにより温度を検出することが可能である。

図７は、ドライバＩＣ１５０内に設けられたダイオードＤの順方向電圧降下量を検出することによりＩＣの温度を検出する基本構成を示す図である。図示のように、ダイオードＤに一定電流を流すための定電流回路１５１と、ＶＦ値を検出するためのモニター（コンパレータ）回路１５２と、が設けられる。内蔵のダイオードＤのアノードはＩＣ１５０の端子に接続されており、この端子が定電流回路１５１の出力及びコンパレータ回路１５２の入力端子に接続され、コンパレータの他方の入力端子には基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。このような構成において、ダイオードＤの順方向電圧降下ＶＦは、温度が上昇するに伴い下がり続けるが、ＶＦが基準電圧Ｖｒｅｆを下回るとコンパレータ１５２の出力にはＨレベルの電圧が出力される。

さらに時間が経過し温度が低下すると、ＶＦは大きくなり基準電圧を超えるとコンパレータ出力はゼロレベルに復帰する。基準電圧Ｖｒｅｆを検出したい温度に合わせて設定することにより、任意の温度のレベルに対して検出することが可能である。

図８は、ＩＣに内蔵されたダイオードの順方向電圧降下を検出することによりＰＤＰ装置のアドレスドライバＩＣの温度を検出する場合の回路構成を示す図である。ＡＤＭには２個のＩＣが設けられているため、温度検出制御回路１４５の入力が増加する以外は、図５と同じである。

また、図９は、ＩＣに内蔵されたダイオードの順方向電圧降下を検出する温度検出制御回路１４５及びＩＣ部分の構成を示す図であるが、温度検出素子の代わりにダイオードを使用する以外は図６と類似の構成である。

図９の構成では、温度モニターすべき半導体素子が複数個あるような装置に対しては、図示のように個々のＩＣに内蔵したダイオード回路に対して、それぞれに定電流回路１５１を接続することが必要であり、装置全体としては回路規模が大きくなりコスト高になるという課題があった。

以上、アドレスドライバ回路の例を説明したが、走査ドライバ回路についても同様の温度検出回路が使用される。

特許文献１は、自動車用駆動回路のＩＣ温度を検出する構成で、複数のＩＣにそれぞれ内蔵されたダイオード回路の接続を切り換えて、定電流回路及びコンパレータ回路を共通化する構成を記載している。

特開２００４−１１７２６０

フラットディスプレイパネル駆動用のドライバＩＣの温度検出回路では、多数個のドライバＩＣがパネル周辺に分散配置されている関係上、各ドライバＩＣへの配線本数を極力減らして、回路の入出力部を簡単化することが、コスト低減、小型化、及びノイズによる誤動作防止のために重要である。

特許文献１に記載によれば、定電流回路の各ダイオードへの接続を切り換えるためのスイッチ構成について具体的には記載されておらず、図示された例はＣＰＵから各スイッチを制御するスイッチ制御信号線が個別に設けられる構成であり、信号線及び入出力端子がスイッチの個数分必要である。そのため、この構成をフラットディスプレイパネル駆動用のドライバＩＣの温度検出回路に適用すると、配線本数が膨大になり、コスト増や大型化という問題が生じる。

また、半導体素子を量産した時のＶＦの特性として、制御されたプロセス条件による製造工程においても、ある程度のバラツキが発生してしまうという問題があり、このＶＦバラツキにより、温度の検出誤差が大きくなるという問題がある。しかし、特許文献１は、この問題については何ら記載していない。

以上の問題を解決するもので、本発明の第１の目的は、簡単な構成で、低コストで、多数個のＩＣの温度が検出できる温度検出回路を備えたＰＤＰ装置の実現であり、本発明の第２の目的は、温度検出回路の検出精度を向上したＰＤＰ装置の実現である。

上記第１の目的を実現するため、本発明の第１の態様のプラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）は、電流供給回路からＮ（自然数）個のドライバＩＣに各々に内蔵されたＮ個のダイオード回路に順方向電流を流せるように構成し、Ｎ個のスイッチ素子でＮ個のダイオード回路の各々への順方向電流を導通または遮断制御し、各ダイオード回路の順方向電圧降下を検出する構成において、Ｎより小さなビット数のデジタル信号に応じてＮ個のスイッチ素子うちから１個を選択してオンとする選択制御回路を設けることを特徴とする。

本発明の第１の態様のＰＤＰ装置は、Ｎ個のスイッチ素子の選択をＮより小さなビット数のデジタル信号で行うので、信号線数及び端子数を低減できる。

Ｎ個のスイッチ素子は、ダイオード回路のカソード端子とドライバＩＣの基準電位間にそれぞれ設けることも、ダイオード回路のアノード端子と電流供給回路の間にそれぞれ設けることも可能である。後者の場合、ダイオード回路のカソード端子をＩＣ内の基準電位に接続すれば、端子数を半分に減らすことができる。

ダイオード回路は、単素子のダイオードでもよいが、直列に接続した複数個のダイオードを使用すれば順方向電圧降下量が増加して検出精度が向上する。

また、ダイオード回路において、単素子のダイオード又は直列に接続した複数個のダイオードに並列に、逆方向に接続した単素子のダイオード又は直列に接続した複数個のダイオードをさらに設けてもよい。これにより、ノイズの影響を低減できる。

電流供給回路は、定電流源回路であることが望ましい。

本発明は、どのようなフラットディスプレイパネルにも適用できるが、特に高電圧の駆動信号を使用するプラズマディスプレイパネルに適用すると効果的である。

電圧検出回路は、検出した温度が所定温度以上であるかを判定するのであればコンパレータを使用すればよいが、補正処理などを行う場合にはＡ／Ｄコンバータを使用して電圧値をデジタル信号に変換することが望ましい。

上記第２の目的を実現するため、本発明のフラットパネルディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）は、電流経路からドライバＩＣに内蔵されたダイオード回路に順方向に流す電流をスイッチ素子で導通または遮断制御し、ダイオード回路の順方向電圧降下を検出する構成において、順方向電圧をＡ／Ｄコンバータでデジタルデータに変換し、あらかじめ測定された、ダイオード回路での所定の順方向電流においての単位温度変化ΔＴあたりの順方向電圧降下変化量ΔＶＦの関係である温度係数αを温度計数記憶回路に記憶しておき、フラットディスプレイパネルの動作停止状態におけるダイオード回路の室温順方向電圧降下ＶＦ１と周囲温度Ｔ１を検出して室温状態記憶回路に記憶しておき、表示動作状態におけるダイオード回路の動作時順方向電圧降下ＶＦ２を検出し、温度算出回路により、動作時順方向電圧降下ＶＦ２と室温順方向電圧降下ＶＦ１の差ΔＶＦに温度係数αを乗じた値に周囲温度Ｔ１を加算して動作時温度Ｔ２を算出することを特徴とする。

本発明の第１の態様によれば、ＰＤＰ装置の多数個のＩＣの温度を検出する温度検出回路の構成を簡単にして、コストを低減できる。

本発明の第２の態様によれば、ＰＤＰ装置のＩＣの温度を検出する温度検出回路の検出精度が向上する。

図１０は、本発明の第１実施例のＰＤＰ装置のドライバＩＣの温度検出に関係する部分の構成を示す図である。第１実施例のＰＤＰ装置は、図２から図４に示した構成を有し、パネルは図１に示したような構造を有する。アドレス制御回路は図８に示すような構成を有する。アドレスドライバ回路は、図８に示すように、複数個（ここでは１６個）のＩＣで構成される。また、走査ドライバ回路も複数個のＩＣで構成される。走査ドライバ回路を構成するＩＣの温度も、以下に説明するアドレスドライバ回路を構成するＩＣの温度検出と同様の方法で検出されるが、説明は省略する。

図１０に示すように、アドレスドライバ回路を構成する１６個のＩＣ２０１−１、２０１−２、…、２０１−１６内には温度検出用ダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６が内蔵されている。第１実施例では、アドレス制御回路内の温度検出制御回路は、１個の電流供給回路２０２と、選択回路部２０４と、コンパレータ２０３と、を有する。

電流供給回路２０２は、温度検出用ダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６の１個の順方向電圧降下を検出するのに適した電流を流す回路であれば、どのような構成の回路でもよく、例えば、図１１の（Ａ）から（Ｃ）に示すような回路で実現される。

図１１の（Ａ）の回路は、抵抗のみで構成され、順方向電圧降下ＶＦ値に対して１桁程度高い例えば数１０Ｖ（１０Ｖ〜７０Ｖ）の定電圧電源に対して数１００ｋΩ程度の高抵抗を直列接続したもので、図の例では約０．１ｍＡの電流を流す。

図１１の（Ｂ）の回路は、スイッチ素子として一般的なＭＯＳＦＥＴの飽和領域の定電流特性を利用したもので、電源電圧を抵抗分割した電圧をトランジスタのゲートに印加することにより、一定電流を流す回路である。

図１１の（Ｃ）は、図１１の（Ｂ）の回路でゲート電圧をより正確に発生するため、ツェナーダイオードを使用した回路である。

図１０に戻って、電流供給流回路２０２の出力端子は、内蔵したダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のアノード端子に接続される各ＩＣの端子に共通に接続される。また、内蔵したダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のカソード端子に接続される各ＩＣの端子は、選択回路部２０４に接続される。

選択回路部２０４は、１６個のダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６に対応して１６個のスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷ１６と、１６個のスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷ１６の導通または遮断を制御するデコードセレクタ２０５と、を有する。スイッチ素子は、ダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のカソード端子に接続される端子とＩＣの基準電位（ＧＮＤ）との間に接続されるトランジスタで、ゲート電圧を制御することにより、導通又は遮断できる。デコードセレクタ２０５は、４ビットの入力に応じて１６個のスイッチ素子の１個を導通させ、他を遮断する信号を出力するマルチプレクサである。従って、１６個のダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のうち、導通する１個のスイッチ素子に接続されるダイオードのみに電流供給回路２０２から順方向電流が流れ、他の１５個のダイオードには電流が流れない。デコードセレクタ２０５に入力する４ビットの入力データを変えることにより、導通するスイッチ素子を選択して、対応するダイオードに順方向電流を流すことができる。なお、選択回路部２０４は、アドレス制御回路などが実現されるＩＣ内に一緒に設けられる。

コンパレータ２０３は、電流供給回路２０２の出力端子とダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のアノード端子の接続ノードの電圧を基準電圧Ｖｒｅｆと比較して、Ｖｒｅｆより低くなるとコンパレータの出力が「高（Ｈ）」レベルに変化する。ダイオードの順方向電圧降下ＶＦは、温度が上昇するに伴い低下する。Ｖｒｅｆを検出したい温度に合わせて設定することにより、ＩＣが任意のレベル以上の温度になったことを検出する。

本実施例では、デコードセレクタ２０５に入力する４ビットの入力データを順次変化させてダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のそれぞれに順方向電流が流れる状態を時分割で順次実現し、その時のコンパレータ２０３の出力を検出して各ＩＣの温度が所定の温度レベルを超えていないか監視する。この動作を、繰り返し行い、１６個のＩＣの温度を常時監視する。図１２は、この動作を説明する図である。図示のようにデコードセレクタ２０５の４ビットの入力Ａ〜Ｄを変化させることにより、１６個のスイッチ素子ＳＷ１〜ＳＷ１６のうちの導通するスイッチ素子が順に変化する。スイッチ素子が導通すると対応するダイオードに順方向電流が流れて、その順方向電圧がコンパレータで比較されてその結果が温度制御出力として出力される。

以上のように、本実施例では、１６個のスイッチ素子があるが、選択回路部２０４のデコードセレクタ２０５への入力信号線は４本でよく、選択回路部２０４が収容されるＩＣの端子数を低減できる。

温度検出用として半導体素子に内蔵させるダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６は、当然ながら電流が一つの方向しか流れないので、周辺の回路系にノイズ源があってＧＮＤ線にノイズが重畳されている場合には、ノイズがダイオードにより検波され順方向電圧降下が通常より低めに出てしまい、正確な検出が困難になるという問題がある。そこで、図１３の（Ａ）に示すように、ダイオード回路において、順方向のダイオードＤＡに、ダイオードＤＢを逆方向に並列接続する。これにより、ＧＮＤ線にノイズが乗っていてもダイオード回路において検波されることはなく、したがって検出レベルはその影響を受け難くなり、このようなノイズに対する耐性を向上させることができる。

また、１個のダイオードでは、順方向電圧降下の量が小さいので高い精度で検出するのが難しい。そこで、図１３の（Ｂ）に示すように、図１３の（Ｂ）に示すように、ダイオード回路において、１個のダイオードの代わりに、複数のダイオードを直列に接続したダイオード列ＡＤＡを使用して、順方向電圧降下量を大きくしてもよい。図１３の（Ｂ）では、図１３の（Ａ）のように並列に接続する逆方向のダイオードもダイオード列ＡＤＢにしている。なお、ダイオード列ＡＤＢの数はＡＤＡの数と異ならせることも可能であり、最小１個であっても良い。

図１４は、本発明の第２実施例のＰＤＰ装置のドライバＩＣの温度検出に関係する部分の構成を示す図である。第２実施例は、電流供給回路２０２の出力端子と各ＩＣに内蔵された温度検出用ダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６の接続線の途中にスイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷ１６を設けた点が第１実施例と異なる。なお、第１実施例では、スイッチ素子としてＮチャンネルＭＯＳトランジスタが使用されたが、第２実施例のスイッチ素子はＰチャンネルＭＯＳトランジスタで実現される。各ＩＣに内蔵された温度検出用ダイオードＤ１、Ｄ２、…、Ｄ１６のカソード端子は、各ＩＣの基準電位（ＧＮＤ）に接続される。

第２実施例でも、第１実施例と同様に、１６個のスイッチ素子があるが、選択回路部２１１のデコードセレクタ２１２への入力信号線は４本でよく、選択回路部２１１が収容されるＩＣの端子数を低減できる。

更に、第１実施例では各ＩＣに内蔵された温度検出用ダイオードのアノード端子とカソード端子に接続される２個の端子をＩＣに設ける必要があるが、第２実施例ではアノード端子に接続される１個の端子のみを設ければよく、ドライバＩＣの端子数を低減できる。

図１５は、本発明の第３実施例のＰＤＰ装置のドライバＩＣの温度検出に関係する部分の構成を示す図である。第３実施例は、第１実施例において、コンパレータ２０３の代わりにＡ／Ｄコンバータ２２１を設け、更にＩＣ周囲温度センサ２２２とＣＰＵ２２３を設けた点が異なる。ＣＰＵ２２３自体は、図示していないが第１実施例でも設けられている。

半導体素子としてのドライバＩＣを数多く生産する場合には、同一材料およびプロセス条件による製造にも関らず、ある程度のＶＦ値のバラツキが発生してしまうという問題があった。第３実施例では、このバラツキによる検出誤差を小さくするように補正を行う。

図１６は、この温度補正の手順を示すフローチャートである。ステップ３０１から３０４は、例えば工場の生産ライン等においてディスプレイ装置の組立てが終了した後の出荷直前のタイミングにおいて行われる。

ステップ３０１では、ダイオード回路での所定の順方向電流においての単位温度変化ΔＴあたりの順方向電圧降下変化量ΔＶＦの関係である温度係数αを、温度係数記憶回路に記憶する。温度係数記憶回路は、ＣＰＵ２２３のメモリで実現される。温度係数αは、既知であるか、既知でなければあらかじめ測定される。

ステップ３０２では、ディスプレイ装置の電源をＯＦＦとしてドライバＩＣの回路機能をほぼ自己発熱のない状態まで停止した状態とし、ステップ３０３で、ＩＣ周囲温度センサ２２２によりこの時の周囲温度Ｔ１を検出して記憶し、ステップ３０４で、Ａ／Ｄコンバータ２２１の出力を読み取って動作停止状態における順方向電圧降下ＶＦ１を検出して記憶する。Ｔ１及びＶＦ１はＣＰＵ２２３のメモリ内の室温状態記憶回路に記憶される。

以下のステップは、市場へ出荷された後の通常の使用状態において行われる。

ステップ３０５で、ディスプレイ装置の電源をＯＮとし表示の動作状態としてドライバＩＣの回路機能を働かせて自己発熱（温度上昇）がある状態になる。

ステップ３０６で、この時の順方向電圧降下ＶＦ２を検出する。

ステップ３０７で、このＶＦ２と先に記憶してあるＶＦ１との差分ΔＶＦを算出する。

ステップ３０８で、ΔＶＦに温度係数αを乗じて温度上昇値ΔＴを算出する。

ステップ３０９で、先のステップ３０３で記憶されたＴ１にΔＴを加算することにより、現回路動作中のドライバＩＣの温度Ｔ２を算出する。

以下、ステップ３０６から３０９を繰り返す。

第３実施例の補正方法によれば、順方向電圧降下ＶＦにバラツキがあっても予め工場出荷前の段階において、ＶＦと温度の関係を測定記憶しておくため、バラツキによる温度誤差を無くすことが可能となり、検出精度を高めることが可能となる。

なお、温度係数αのバラツキは、順方向電圧降下ＶＦのバラツキと比べて小さいことが知られている。

上述したように、本発明によれば、大画面、高精細フラットディスプレイ装置のように多数の半導体素子が組込まれた、特にドライバＩＣのような高発熱素子のものに対して、簡単な構成で低コスト、しかも検出精度の高い温度検出回路および検出方法が実現される。

以上で述べた本発明の温度検出回路の応用例としては、近年、大画面、高精細化表示が著しいカラープラズマディスプレイ装置や液晶ディスプレイ装置のパネル電極駆動用のドライバＩＣ等に適用することが考えられる。

特に、カラープラズマディスプレイ装置のドライバＩＣは比較的高電圧が印加され、大電流が流れ消費電力が大きいという特性より、ＩＣ自体での温度検出を行うことが理想的であり、本願の適用により、簡単で低コストの温度検出回路方式を実現することが可能となる。

プラズマディスプレイパネルの構造を示す図である。 プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ装置）の駆動回路の概略構成を示すブロック図である。 ＰＤＰ装置の背面斜視図である。 駆動ＩＣの取り付け構造を示す図である。 アドレスドライバ回路のＩＣの温度検出の従来の構成を示す図である。 従来例の温度検出に関係する回路構成を示す図である。 ドライバＩＣに内蔵されたダイオードを利用した温度検出の原理を説明する図である。 アドレスドライバ回路のＩＣの温度検出の別の従来の構成を示す図である。 別の従来例の温度検出に関係する回路構成を示す図である。 本発明の第１実施例のＰＤＰ装置のドライバ回路のＩＣの温度検出の構成を示す図である。 電流供給回路の構成例を示す図である。 第１実施例における温度検出の動作を示す図である。 温度検出用ダイオード回路の変形例を示す図である。 本発明の第２実施例のＰＤＰ装置のドライバ回路のＩＣの温度検出の構成を示す図である。 本発明の第３実施例のＰＤＰ装置のドライバ回路のＩＣの温度検出の構成を示す図である。 第３実施例における温度補正手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ プラズマディスプレイパネル
１１１ アドレスドライバ回路
１１２ 走査ドライバ回路
１１３ Ｙ共通ドライバ回路
１１４ Ｘ共通ドライバ回路
１１５ 制御回路
２０１、２０１−１、２０１−１６ ドライバＩＣ
２０２ 電流供給回路
２０３ コンパレータ
２０４ 選択回路部
２０５ デコーダセレクタ
Ｄ、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ１６ 温度検出用ダイオード
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ１６ スイッチ素子

Claims (10)

1. フラットディスプレイパネルと、
   前記フラットディスプレイパネルの表示電極を駆動するためのＮ（自然数）個のドライバＩＣと、
   前記Ｎ個のドライバＩＣの各々に内蔵されたＮ個のダイオード回路と、
   前記Ｎ個のダイオード回路に順方向電流を供給する電流供給回路と、
   前記Ｎ個のダイオード回路の各々への順方向電流を導通または遮断制御するＮ個のスイッチ素子と、
   前記Ｎより小さなビット数のデジタル信号に応じて、前記Ｎ個のスイッチ素子のうちから１個を選択してオンとする選択制御回路と、
   前記電流供給回路と前記ダイオード回路の接続ノードの電圧を検出する電圧検出回路と、を備え、
   前記Ｎ個のダイオード回路に対して、前記選択制御回路の選択により時分割で順方向電流を選択的に流す制御を順次行い、前記電圧検出回路により前記Ｎ個のダイオード回路の選択したダイオード回路の順方向電圧降下を順次検出することにより、前記Ｎ個のドライバＩＣの温度を検出することを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置。
2. 前記Ｎ個のスイッチ素子は、前記ダイオード回路のカソード端子と前記ドライバＩＣの基準電位間にそれぞれ設けられる請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
3. 前記Ｎ個のスイッチ素子は、前記ダイオード回路のアノード端子と前記電流供給回路の間にそれぞれ設けられる請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
4. 前記ダイオード回路は、単素子のダイオード又は直列に接続した複数個のダイオードである請求項１に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
5. 前記ダイオード回路は、単素子のダイオード又は直列に接続した複数個のダイオードに並列に、逆方向に接続した単素子のダイオード又は直列に接続した複数個のダイオードをさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
6. 前記電流供給回路は、定電流源回路である請求項１から４のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
7. 前記フラットディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルである請求項１から６のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
8. 前記電圧検出回路は、前記電流供給回路と前記ダイオード回路の接続ノードの電圧を基準電圧と比較するコンパレータである請求項１から７のいずれか１項に記載のフラットパネルディスプレイ装置。
9. フラットディスプレイパネルと、
   前記フラットディスプレイパネルの表示電極を駆動するためのドライバＩＣと、
   前記ドライバＩＣに内蔵されたダイオード回路と、
   前記ダイオード回路に供給する順方向電流を出力する電流供給回路と、
   前記電流供給回路と前記ダイオード回路との接続ノードの電圧をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバータと、
   あらかじめ測定された、前記ダイオード回路での所定の順方向電流においての単位温度変化ΔＴあたりの順方向電圧降下変化量ΔＶＦの関係である温度係数αを記憶する温度係数記憶回路と、
   前記フラットディスプレイパネルの動作停止状態における前記ダイオード回路の室温順方向電圧降下ＶＦ１と周囲温度Ｔ１を検出して記憶する室温状態記憶回路と、
   前記フラットディスプレイパネルの表示動作状態における前記ダイオード回路の動作時順方向電圧降下ＶＦ２を検出し、前記動作時順方向電圧降下ＶＦ２と前記室温順方向電圧降下ＶＦ１の差ΔＶＦに前記温度係数αを乗じた値に前記周囲温度Ｔ１を加算して前記表示動作状態におけるドライバＩＣの温度Ｔ２を算出する温度算出回路と、を備えることを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置。
10. 前記フラットディスプレイパネルは、プラズマディスプレイパネルである請求項９に記載のフラットパネルディスプレイ装置。

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