JP2008070589A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力回収部を備えたデータ電極駆動回路を用いて安定した書込み放電を行い、画像表示品質の高いプラズマディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】データ電極駆動回路５２に、データ電極のそれぞれに対して印加すべき書込みパルスを出力する書込みパルス出力部１２０と、書込みパルス出力部１２０に電力を供給するとともにデータ電極の電極容量と共振インダクタＬ１５１とを共振させてデータ電極に供給された電力を回収コンデンサＣ１５１に回収する電力回収部１５０と、書込みパルス出力部１２０と電力回収部１５０との間に配置されかつ互いに並列に接続されたインダクタＬ１６１とダイオードＤ１６１の並列回路を有する電圧安定部１６０とを備えた。
【選択図】図５

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルを用いて画像を表示す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」と略記する）を用いたプラズマディスプレイ装置は高速の表示が可能であり、加えて視野角が広いこと、大型化が容易であること、自発光型であるため表示品質が高いこと等の理由から画像表示装置の主流となりつつある。プラズマディスプレイ装置に用いられるパネルは、走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対を備えた前面板と、表示電極対と交差する方向に配列されたデータ電極を備えた背面板とを対向配置し、それらの基板間の空間を隔壁によって区画し多数の放電セルを形成した構成である。そして、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で放電セル内部に塗布された蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

このようなパネルを駆動するには、まずデータ電極と走査電極との間に書込みパルスを印加して選択的に書込み放電を行う。その後、走査電極と維持電極との間に交互に維持パルスを印加すると、書込み放電を行った放電セルの走査電極と維持電極との間で維持放電が発生し、画像表示を行うことができる。

しかしながら、パネルの大画面化、高精細度化が進むにつれて、書込み動作のための電力が無視できないほど大きくなり、データ電極駆動回路の消費電力がプラズマディスプレイ装置全体の消費電力を大きく増大させてしまうという課題が発生してきた。

そのため、データ電極駆動回路の消費電力を削減する様々な方法が提案されてきた。例えば、駆動回路側から見たときデータ電極が容量性の負荷であることに注目し、負荷容量とインダクタとを共振させてデータ電極を駆動する、いわゆる電力回収部を備えたデータ電極駆動回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２１２６９９号公報

このように電力回収部を備えたデータ電極駆動回路を用いることで消費電力を削減することができる。しかし、電力回収部を備えることによりデータ電極を駆動するための回路に供給する電圧が不安定となって書込み放電が不安定になり、画像表示品質が低下するという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、電力回収部を備えたデータ電極駆動回路を用いて安定した書込み放電を行い、画像表示品質の高い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。

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データ電極とを有するパネルと、データ電極を駆動するためのデータ電極駆動回路とを備え、データ電極駆動回路に、データ電極のそれぞれに対して印加すべき書込みパルスを出力する書込みパルス出力部と、書込みパルス出力部に電力を供給するとともにデータ電極の電極容量と共振インダクタとを共振させてデータ電極に供給された電力を回収コンデンサに回収する電力回収部と、書込みパルス出力部と電力回収部との間に配置されかつ互いに並列に接続されたインダクタとダイオードの並列回路を有する電圧安定部とを備えたことを特徴とする。この構成により、電力回収部を備えたデータ電極駆動回路を用いて安定した書込み放電を行い、画像表示品質の高いプラズマディスプレイ装置を提供することができる。

また本発明のプラズマディスプレイ装置の電圧安定部のインダクタはビーズタイプのインダクタであってもよい。この構成により、わずかな面積に実装でき、筐体の薄型化などのデザイン性も損なうことなくかつ部品のコストダウンを図ることができる。

本発明によれば、電力回収部を備えたデータ電極駆動回路を用いて安定した書込み放電を行い、画像表示品質の高い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。

以下、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について、図面を用いて説明する。

（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、その間に放電空間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２８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上には複数のデータ電極３２が形成され、そのデータ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成されている。誘電体層３３上には井桁状の隔壁３４が設けられている。また、誘電体層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とが交差する方向に前面基板２１と背面基板３１とを対向配置しており、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。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。

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の電極配列を示す図である。行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極２３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（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ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極Ｄｊ（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。ここでデータ電極Ｄｊと走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとの間、データ電極Ｄｊと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間、および隣接するデータ電極Ｄｊ−１、Ｄｊ＋１との間には静電容量が存在する。そのためデータ電極を駆動する場合、データ電極は容量性の負荷となる。以下、この負荷の容量をＣｐで示す。

次に、プラズマディスプレイ装置の動作について説明する。本実施の形態においては、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、それぞれのサブフィールドで各放電セルを発光または非発光として画像表示を行うサブフィールド法を用いてパネルを駆動する。各サブフィールドは、書込み放電の準備を行う初期化期間と、画像信号に応じて放電セルで選択的に書込み放電を発生させるための書込み期間と、書込み放電を発生させた放電セルを発光させるための維持期間とを有する。

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、１フィールドを構成する複数のサブフィールドのうち、最初のサブフィールド（第１ＳＦ）と２番目のサブフィールド（第２ＳＦ）との駆動電圧波形について示している。

初期化期間では、まずその前半部において、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０（Ｖ）に保持する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには、データ電極Ｄ１〜Ｄｍおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ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、すべての放電セルにおいて微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上や蛍光体層上等に蓄積した壁電荷により生じる電圧を指す。

続いて初期化期間の後半部において、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを電圧Ｖｅ１に保ち、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ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、すべての放電セルにおいて再び微弱な初期化放電を起こし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上およびデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧が書込み動作に適した値に調整される。

なお、１フィールドを構成するサブフィールドのうちいくつかのサブフィールドでは初期化期間の前半部を省略してもよく、その場合には、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化動作が行われる。図３には、第１ＳＦの初期化期間では前半部および後半部を有する初期化動作、第２ＳＦ以降のサブフィールドの初期化期間では後半部のみを有する初期化動作を行う駆動電圧波形を示した。

書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。そしてデータ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光すべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に電圧Ｖｄの書込みパルスを印加するとともに、１行目の走査電極ＳＣ１に電圧Ｖａの走査パルスを印加する。すると、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に書込み放電が起こり、この放電セルの走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光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、書込みパルスを印加しなかったデータ電極Ｄｈ（ｈ≠ｋ）と走査電極ＳＣ１との交差部では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、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを０（Ｖ）に戻し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。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ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の電圧は電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧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ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間に維持放電が起こり発光する。このとき走査電極ＳＣｉ上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正の壁電圧が蓄積される。続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを０（Ｖ）に戻し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ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、維持電極ＳＵｉ上と走査電極ＳＣｉ上との間の電圧が放電開始電圧を超えるので再び維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間に維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに、輝度重みに応じた数の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、書込み期間において書込み放電を起こさ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が保持される。こうして維持期間における維持動作が終了する。

続くサブフィールドにおいても、初期化期間および書込み期間は第１ＳＦと同様であり、維持期間は維持パルス数を除いて第１ＳＦの維持期間と同様の維持動作を行う。このようにして、画像表示時には、放電セルのそれぞれをサブフィールド毎に発光または非発光となるように制御して、各サブフィールドの輝度重みを組み合わせて画像表示を行っている。

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の回路ブロック図の一例である。プラズマディスプレイ装置５０は、パネル１０と、画像信号処理回路５１と、データ電極駆動回路５２と、走査電極駆動回路５３と、維持電極駆動回路５４と、制御回路５５と、電源回路５９とを備えている。

画像信号処理回路５１は、入力された画像信号をサブフィールド毎の放電セルの発光または非発光を示す画像データに変換する。制御回路５５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。また制御回路５５は、プラズマディスプレイ装置５０の動作の異常を示す信号を受け取って画像表示動作を停止する、または電源回路を停止させる緊急停止動作も行う。

データ電極駆動回路５２は、制御回路５５からのタイミング信号にもとづいてサブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜Ｄｍに対応する書込みパルスに変換し各データ電極Ｄ１〜Ｄｍを駆動する。また、走査電極駆動回路５３は、制御回路５５からのタイミング信号にもとづいて駆動電圧波形を各走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにそれぞれ印加し、また維持電極駆動回路５４は、制御回路５５からのタイミング信号にもとづいて駆動電圧波形を維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する。

電源回路５９は、商用電源、例えばＡＣ１００（Ｖ）をもとにして、プラズマディスプレイ装置５０の各回路ブロックに電力を供給する。なお、図示していないが、電源回路５９から上記の各回路ブロックに駆動電圧が供給されるように構成されている。

次に、データ電極駆動回路５２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データ電極駆動回路５２の回路図の一例である。データ電極駆動回路５２には、書込み信号変換部１１０と、データ電極のそれぞれに対して印加すべき書込みパルスを出力する書込みパルス出力部１２０と、前記書込みパルス出力部１２０に電力を供給するとともに前記データ電極の電極容量と共振インダクタとを共振させて前記データ電極に供給された電力を回収コンデンサに回収する電力回収部１５０と、前記書込みパルス出力部１２０と電力回収部１５０との間に配置されかつ互いに並列に接続されたインダクタＬ１６１とダイオードＤ１６１の並列回路を有する電圧安定部１６０と、前記電力回収部１５０の回収コンデンサの電圧が所定の電圧範囲から外れたときに電圧異常信号を出力する電圧異常検出部１７０とが設けられている。

ここで、前記書込み信号変換部１１０は、シリアルに転送されてくるサブフィールド毎の画像データを並び替えて各データ電極に対する書込み信号に変換する。書込みパルス出力部１２０は、書込み信号のそれぞれを増幅して、データ電極のそれぞれに対して印加すべき電圧Ｖｄの書込みパルスを出力し、それらを各データ電極のそれぞれに印加する。

前記電力回収部１５０は、回収コンデンサＣ１５１、スイッチング素子Ｑ１５１〜Ｑ１５４、逆流防止用のダイオードＤ１５１およびダイオードＤ１５２、共振インダクタＬ１５１を有する。電力回収部１５０は、書込みパルス出力部１２０に電力を供給するとともに、データ電極の電極容量である負荷容量Ｃｐと共振インダクタＬ１５１とを共振させて書込みパルス出力部１２０に供給する電圧の立ち上りおよび立ち下りを行う。立ち上り時には回収コンデンサＣ１５１に蓄えられている電力をスイッチング素子Ｑ１５１、ダイオードＤ１５１および共振インダクタＬ１５１を介し、さらに電圧安定部１６０、書込みパルス出力部１２０を介して負荷容量Ｃｐに移動する。立ち下り時には、負荷容量Ｃｐに供給された電力を、書込みパルス出力部１２０、電圧安定部１６０、共振インダクタＬ１５１、ダイオードＤ１５２、スイッチング素子Ｑ１５２を介して回収コンデンサＣ１５１に回収する。スイッチング素子Ｑ１５３は書込みパルス出力部１２０に供給する電圧を電圧Ｖｄにクランプし、スイッチング素子Ｑ１５４は書込みパルス出力部１２０に供給する電圧を０（Ｖ）にクランプする。

前記電圧安定部１６０は、互いに並列に接続されたインダクタＬ１６１およびダイオードＤ１６１と、それらに直列に接続された抵抗Ｒ１６１とを有する。詳細は後述するが、インダクタＬ１６１は書込みパルス出力部１２０に供給する電圧波形を安定化させ、書込み放電を継続させる。また、ダイオードＤ１６１は書込みパルス出力部１２０に供給する電圧波形の立ち上り時に電流をバイパスさせる。抵抗Ｒ１６１は必ずしも必要ではないが、本実施の形態においては、回路の破損等により過大な電流が流れた場合、電流を遮断するためのヒューズ用の抵抗として設けている。そして電力回収部１５０は電圧安定部１６０を介して書込みパルス出力部１２０に電力を供給する。

前記電圧異常検出部１７０は、回収コンデンサＣ１５１の電圧を所定の電圧と比較し電圧異常信号を出力する電圧比較部１７１と、電圧比較部１７１から出力される電圧異常信号をその状態で所定の時間だけ保持して電圧異常信号を出力する保持部１７６とを有する。電圧比較部１７１は、本実施の形態においては抵抗Ｒ１７１とツェナーダイオードＤ１７１と論理否定回路Ｇ１７１とを用いて構成している。本実施の形態においては所定の電圧として論理否定回路Ｇ１７１のしきい値のおよそ２（Ｖ）としている。そして比較的簡単な回路構成で電圧比較部１７１を構成するために、回収コンデンサＣ１５１に抵抗Ｒ１７１を介して５（Ｖ）のツェナーダイオードＤ１７１を接続し、ツェナーダイオードＤ１７１のカソード側に論理否定回路Ｇ１７１の入力端子を接続している。保持部１７６は、本実施の形態においては電圧保持用のコンデンサＣ１７６と、コンデンサＣ１７６を充電するための抵抗Ｒ１７６およびダイオードＤ１７６と、コンデンサＣ１７６をゆっくり放電させるための抵抗Ｒ１７７とを備えている。

この回路構成により、回収コンデンサＣ１５１の電圧が論理否定回路Ｇ１７１のしきい値電圧より高いときには論理否定回路Ｇ１７１の出力は「Ｌ」、すなわち０（Ｖ）であるが、回収コンデンサＣ１５１の電圧が論理否定回路Ｇ１７１のしきい値電圧より低くなると論理否定回路Ｇ１７１の出力は「Ｈ」、すなわち５（Ｖ）となる。論理否定回路Ｇ１７１の出力が５（Ｖ）になると、電圧保持用のコンデンサＣ１７６はそのコンデンサＣ１７６と抵抗Ｒ１７６との時定数で充電され、電圧異常検出部１７０の出力である電圧異常信号の電圧が５（Ｖ）まで上昇する。一方、回収コンデンサＣ１５１の電圧が論理否定回路Ｇ１７１のしきい値電圧より高くなると論理否定回路Ｇ１７１の出力が０（Ｖ）となるので、電圧保持用のコンデンサＣ１７６はそのコンデンサＣ１７６と抵抗Ｒ１７７で決まる時定数で放電され、電圧異常信号の電圧は低下する。ここで、電圧保持用のコンデンサＣ１７６の充電の時定数は２００μｓｅｃ〜１０ｍｓｅｃの範囲で設定することが望ましく、また電圧保持用のコンデンサＣ１７６の放電の時定数は充電の時定数の５倍以上に設定することが望ましい。本実施の形態においては電圧保持用のコンデンサＣ１７６の充電の時定数をおよそ４ｍｓｅｃに設定してあり、回収コンデンサＣ１５１の電圧異常を検出すると比較的速やかに電圧異常信号の電圧が上昇する。一方、電圧保持用のコンデンサＣ１７６の放電の時定数をおよそ１ｓｅｃと、充電の時定数に比較して十分に大きな値に設定しているため、いったん電圧異常信号の電圧が上昇すると、この電圧を保持することができる。

このように電圧異常検出部１７０は、電力回収部１５０の回収コンデンサＣ１５１の電圧が所定の電圧範囲から外れ論理否定回路Ｇ１７１のしきい値電圧より低くなった場合に電圧異常信号を出力し、そして回収コンデンサＣ１５１の電圧が所定の電圧範囲に戻ってもその値を保持する。

なお、電圧異常検出部１７０は上述の回路構成に限られるものではなく、例えば電圧比較部１７１はコンパレータを用いて、保持部１７６はピークホールド回路やタイマ回路等を用いてそれぞれ構成することができる。

制御回路５５は、電圧異常信号の電圧が所定の時間連続して所定のしきい値電圧を超えた場合に異常が発生したと判断し、電源回路５９を停止させる等により画像表示動作を停止させる緊急停止動作を行う。ここで、電圧異常信号の電圧が所定のしきい値電圧を超えると同時に緊急停止動作を行うのではなく、所定の時間連続して所定のしきい値電圧を超えたときに緊急停止動作を行う理由は、ノイズ等による誤動作を避けるためである。本実施の形態においては、所定の時間は、例えば０．４ｓｅｃ、所定のしきい値電圧は、例えば３．３（Ｖ）に設定されている。

次に、データ電極駆動回路５２の動作の詳細について説明する。図６は、本発明の実施の形態におけるデータ電極駆動回路５２の動作を示すタイミングチャートである。図６には、初期化期間、書込み期間、維持期間において、書込みパルス出力部１２０に供給する電圧波形および電流波形、スイッチング素子Ｑ１５１〜Ｑ１５４の制御、１つのデータ電極Ｄｊに印加する駆動電圧波形を示している。書込み期間においては、走査電極２本分に対応する２つの書込み周期を示しており、書込み周期１ではデータ電極Ｄｊに書込みパルスを印加し、書込み周期２ではデータ電極Ｄｊに書込みパルスを印加しない場合を例に説明する。

まず、初期化期間ではスイッチング素子Ｑ１５１〜Ｑ１５３をオフ、スイッチング素子Ｑ１５４をオンにして書込みパルス出力部１２０に供給する電圧を０（Ｖ）として、各データ電極に印加する電圧を強制的に０（Ｖ）とする。

次に、書込み期間について説明する。

時刻ｔ１において、スイッチング素子Ｑ１５１をオンにする。すると回収コンデンサＣ１５１からスイッチング素子Ｑ１５１、ダイオードＤ１５１、共振インダクタＬ１５１、電圧安定部１６０、書込みパルス出力部１２０を通して書込み放電を行うデータ電極へ電流が流れ始め、書込みパルス出力部１２０に供給する電圧が上がり始める。このときデータ電極Ｄｊに対する書込み信号が「Ｈ」であるので書込みパルス出力部１２０のスイッチング素子Ｑ１２１ｊがオンであり、データ電極Ｄｊに印加する電圧が上がり始める。なお、電圧の上昇にともない電圧安定部１６０には大きな電流が流れるが、この電流は主にダイオードＤ１６１を流れる。したがって、インダクタＬ１６１に大きな電流が流れて発熱することもないので、比較的電力の小さいビーズインダクタ等の部品をインダクタＬ１６１として用いることができ、わずかな面積に実装でき高さも低いので、筐体の薄型化などのデザイン性も損なうことなく、かつ部品のコストダウンを図ることができる。

時刻ｔ２において、スイッチング素子Ｑ１５３をオンにする。すると書込みパルス出力部１２０に供給する電圧が電圧Ｖｄにクランプされる。そして書込みパルス出力部１２０のスイッチング素子Ｑ１２１ｊがオンであるので、データ電極Ｄｊには電圧Ｖｄが印加される。書込み放電を行うデータ電極に電圧が印加されると放電電流が流れ始める。このとき書込み放電を始めるまでの時間には統計的なばらつきがあるため、多くの放電セルで書込み放電を行う場合には、図６に示したように放電電流が継続して流れるように見える。

時刻ｔ３においてスイッチング素子Ｑ１５１、Ｑ１５３をオフにする。すると電源との接続が断たれる。しかし本実施の形態においては電圧安定部１６０を備えているため、放電電流が流れ続けている場合にはインダクタＬ１６１の働きにより、スイッチング素子Ｑ１５４の寄生ダイオードを通して電流が供給されるので、書込みパルス出力部１２０に供給する電圧が低下することなく、継続して書込み放電が行われる。

時刻ｔ４において、スイッチング素子Ｑ１５２をオンにする。すると書込み放電を行ったデータ電極から書込みパルス出力部１２０、電圧安定部１６０、共振インダクタＬ１５１、ダイオードＤ１５２、スイッチング素子Ｑ１５２を通して回収コンデンサＣ１５１へ電流が流れ始め、書込みパルス出力部１２０に供給する電圧およびデータ電極Ｄｊに印加する電圧が下がり始める。そして時刻ｔ５においてスイッチング素子Ｑ１５２をオフにする。

書込み周期２においても書込みパルス出力部１２０には書込み周期１と同様の電圧が供給される。しかしこのときのデータ電極Ｄｊに対する書込み信号が「Ｌ」であるので、書込みパルス出力部１２０のスイッチング素子Ｑ１２１ｊがオフでありスイッチング素子Ｑ１２２ｊがオンとなるので、出力電圧は０（Ｖ）となり、データ電極Ｄｊに書込みパルスは印加されない。

維持期間では、初期化期間と同様に、スイッチング素子Ｑ１５１〜Ｑ１５３をオフ、スイッチング素子Ｑ１５４をオンにして書込みパルス出力部１２０に供給する電圧を０（Ｖ）として、各データ電極に印加する電圧を強制的に０（Ｖ）とする。

このように本実施の形態においては、書込み期間において、共振インダクタＬ１５１と書込み放電を行うデータ電極の電極容量Ｃｐとを共振させて書込みパルス出力部１２０に電圧を供給するので、書込みパルス出力部１２０の消費電力を抑制することができ、データ電極駆動回路５２全体の電力を削減することができる。

次に、電圧異常検出部１７０の動作について説明する。正常動作時には、電力回収部１５０の回収コンデンサＣ１５１の電圧は書込みパルスの電圧Ｖｄのおよそ１／４〜３／４の電圧に充電されている。したがって上述したように電圧異常検出部１７０の出力する電圧異常信号は０（Ｖ）である。

しかしながら、何らかの理由により回収コンデンサＣ１５１の電圧が低下すると電力回収部１５０が正常に動作しなくなる。そして電圧異常検出部１７０は、回収コンデンサＣ１５１の電圧の低下を検出し電圧異常検出信号を上昇させる。回収コンデンサＣ１５１の電圧が低下する原因はいくつか考えられるが、例えばスイッチング素子Ｑ１５１が短絡した場合について以下に説明する。

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の電圧異常検出部１７０の動作の説明図であり、５フィールドにわたって回収コンデンサＣ１５１の電圧および電圧異常信号の変化を模式的に示した図である。なお、通常は１フィールド期間を１０〜１２程度の数のサブフィールドに分割して駆動するが、図面が煩雑になるのを避けるために、図７には１フィールド期間を３つのサブフィールドに分割した図を示した。

時刻ｔ１０においてスイッチング素子Ｑ１５１が短絡したとする。すると初期化期間または維持期間等、スイッチング素子Ｑ１５４がオンになった期間に、回収コンデンサＣ１５１はスイッチング素子Ｑ１５１、ダイオードＤ１５１、共振インダクタＬ１５１、スイッチング素子Ｑ１５４を介して接地される。そのため論理否定回路Ｇ１７１の出力は「Ｈ」となり、電圧異常信号が時定数４ｍｓｅｃで上昇を始める。

一方、書込み期間においては、書込み放電を行ったデータ電極から書込みパルス出力部１２０、電圧安定部１６０、共振インダクタＬ１５１、ダイオードＤ１５２、スイッチング素子Ｑ１５２を通して回収コンデンサＣ１５１へ電流が流れ始め、回収コンデンサＣ１５１の電圧が上昇し始める。そして回収動作を数回繰り返すと回収コンデンサＣ１５１の電圧は論理否定回路Ｇ１７１のしきい値以上となり、論理否定回路Ｇ１７１の出力は「Ｌ」となる。しかし電圧保持用のコンデンサＣ１７６の放電の時定数が１ｓｅｃと非常に長く設定されているため、電圧異常信号の電圧はほとんど低下することはない。

そのため電圧異常信号の電圧は上昇を続け、５フィールド期間後には、ほぼ５（Ｖ）まで上昇する。そして、０．４ｓｅｃ以上連続して電圧異常信号の電圧が所定のしきい値電圧を超えると、制御回路５５は電源回路５９を停止させる等により画像表示動作を停止させる緊急停止動作を行う。

このようにスイッチング素子Ｑ１５１が短絡する等により回収コンデンサＣ１５１の電圧が低下と上昇とを繰り返す場合であっても、本実施の形態においては、保持部１７６の動作により回収コンデンサＣ１５１の異常を示す電圧異常信号を保持する。そのため、制御回路５５は緊急停止動作を確実に行うことができる。

次に、電圧安定部１６０の動作について説明する。電力回収部１５０を動作させる場合、通常は図６に示したように、スイッチング素子Ｑ１５１またはスイッチング素子Ｑ１５３とスイッチング素子Ｑ１５２とが同時にオンとなるタイミングが生じないように制御する。具体的には、スイッチング素子Ｑ１５１、Ｑ１５３をともにオフにした後、ある程度の時間をおいてスイッチング素子Ｑ１５２をオンとする。これは電圧Ｖｄから回収コンデンサＣ１５１に過大な電流が流れてスイッチング素子等が発熱するのを避けるためである。このようにスイッチング素子Ｑ１５１、Ｑ１５２、Ｑ１５３をすべてオフにすると、書込みパルス出力部１２０に供給する電圧が急激に低下して書込み放電が停止する等、書込み不良を生じるおそれがあった。

しかしながら本実施の形態においては、電圧安定部１６０のインダクタＬ１６１を介して書込みパルス出力部１２０に電流を流している。そのため、スイッチング素子Ｑ１５１、Ｑ１５２、Ｑ１５３をすべてオフにしても、インダクタＬ１６１がスイッチング素子Ｑ１５４に並列に入っている寄生ダイオードを介して電流をくみ上げて電流を流し続けることができる。そのため書込みパルス出力部１２０に供給する電圧が低下することなく、書込み不良を防ぐことができる。このように電圧安定部１６０を設けることで、電力回収部１５０を備えたデータ電極駆動回路５２であっても書込み不良を抑制し、画像表示品質を向上させることができる。

また、単にインダクタＬ１６１だけを介して書込みパルス出力部１２０に電圧を印加すると、電圧の立ち上りおよび電圧の立ち下り時に流れる電流によりインダクタＬ１６１の端子間に大きな電圧が発生し、インダクタＬ１６１自体の消費電力が増大する。加えてインダクタＬ１６１の温度が上昇するため、許容電力の大きい部品を選択しなければならない等の問題がある。

しかしながら本実施の形態においては、インダクタＬ１６１に並列に電流バイパス用のダイオードＤ１６１が接続されているため、電圧の立ち上り時における電流のほとんどはこのダイオードＤ１６１を流れ、その結果インダクタＬ１６１の消費電力を半減することができる。さらにインダクタＬ１６１の発熱も抑えられるので、インダクタＬ１６１として許容電力の小さい部品、例えばビーズコア等を用いることができる。

なお、本実施の形態においては、データ電極駆動回路５２の動作の説明の中で、書込み期間においてはスイッチング素子Ｑ１５４はオフのままであるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば時刻ｔ５でオンにし、時刻ｔ６でオフにして、書込みパルス出力部１２０に供給する電圧を０（Ｖ）にクランプしてもよい。

また、本実施の形態においては、第１ＳＦの初期化期間では前半部および後半部を有する初期化動作、第２ＳＦ以降のサブフィールドの初期化期間では後半部のみを有する初期化動作を行うものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、それぞれのサブフィールドにおいて前半部および後半部を有する初期化動作、後半部のみを有する初期化動作を任意に行ってもよい。

また、本実施の形態においては、初期化期間に各データ電極に印加する電圧を強制的に０（Ｖ）とするものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば初期化期間の前半部に各データ電極に印加する電圧を強制的に電圧Ｖｄとしてもよい。

また、電圧安定部１６０と電圧異常検出部１７０とは独立した機能であるため、電圧異常検出部１７０を設けなくともよい。

なお、本実施の形態において用いた具体的な各数値、例えば、電圧異常検出部１７０の充電の時定数、放電の時定数、制御回路５５が電圧異常検出部１７０からの出力を受けて電圧異常と判断する時間等は、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。

本発明は、電力回収部を備えたデータ電極駆動回路を用いて安定した書込み放電を行い品質の高い画像表示が可能であり、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 同パネルの電極配列を示す図 同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形を示す図 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 同プラズマディスプレイ装置のデータ電極駆動回路の回路図 同プラズマディスプレイ装置のデータ電極駆動回路の動作を示すタイミングチャート 同プラズマディスプレイ装置の電圧異常検出部の動作の説明図

符号の説明

１０ パネル
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２８ 表示電極対
３２ データ電極
５０ プラズマディスプレイ装置
５１ 画像信号処理回路
５２ データ電極駆動回路
５３ 走査電極駆動回路
５４ 維持電極駆動回路
５５ 制御回路
５９ 電源回路
１１０ 書込み信号変換部
１２０ 書込みパルス出力部
１５０ 電力回収部
１６０ 電圧安定部
１７０ 電圧異常検出部
１７１ 電圧比較部
１７６ 保持部

Claims (2)

1. 走査電極と維持電極とデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、前記データ電極を駆動するためのデータ電極駆動回路とを備え、
   前記データ電極駆動回路に、前記データ電極のそれぞれに対して印加すべき書込みパルスを出力する書込みパルス出力部と、前記書込みパルス出力部に電力を供給するとともに前記データ電極の電極容量と共振インダクタとを共振させて前記データ電極に供給された電力を回収コンデンサに回収する電力回収部と、前記書込みパルス出力部と電力回収部との間に配置されかつ互いに並列に接続されたインダクタとダイオードの並列回路を有する電圧安定部と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. 前記電圧安定部のインダクタはビーズタイプのインダクタであ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。

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