JP2009192650A - プラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生したときに走査ＩＣに過電圧がかかることを防止して安全性を向上させる。
【解決手段】第１の電圧を発生させる第１の電源回路５３と第２の電圧を発生させる第２の電源回路５４と第１の電源回路５３の異常動作を検知したときに第１の電源回路５３の動作を停止させる第１の保護回路５７と第２の電源回路５４の異常動作を検知したときに第２の電源回路５４の動作を停止させる第２の保護回路５８とを有し走査電極駆動回路に第１の電圧の電力および第２の電圧の電力を供給する電源回路４６を備え、電源回路４６は、第１の保護回路５７および第２の保護回路５８のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、他方の保護回路にも異常動作を検知したことを伝達して、第１の電源回路５３および第２の電源回路５４を同時に停止させる。
【選択図】図６

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には、例えば分圧比で５％のキセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

パネルを駆動する方法としては、サブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、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に用いられている。

各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成するとともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子（書込み放電を発生させるための励起粒子）を発生させる。

書込み期間では、走査電極に走査パルス電圧を印加（以下、この動作を「走査」とも記す）するとともにデータ電極に選択的に書込みパルス電圧を印加して表示を行うべき放電セルに選択的に書込み放電を発生させ壁電荷を形成する（以下、これらの動作を総称して「書込み」とも記す）。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルス電圧を印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。

また、サブフィールド法の中でも、緩やかに変化する電圧波形を用いて初期化放電を行い、さらに維持放電を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を行うことで、階調表示に関係しない発光を極力減らしコントラスト比を向上させた駆動方法が開示されている。

具体的には、複数のサブフィールドのうち、１つのサブフィールドの初期化期間においては全ての放電セルに初期化放電を発生させる全セル初期化動作を行い、他のサブフィールドの初期化期間においては直前の維持期間で維持放電を行った放電セルにのみ初期化放電を発生させる選択初期化動作を行う。このように駆動することによって、画像の表示に関係のない発光に依存して変化する黒表示領域の輝度（以下、「黒輝度」と略記する）は全セル初期化動作における微弱発光だけとなり、コントラストの高い画像表示が可能となる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２４２２２４号公報

書込み期間では、上述したように、走査電極へ走査パルス電圧を印加することによって走査を行う。この走査パルスを発生させるためには、互いに電圧値の異なる２つの電源電圧が必要であり、そのためにプラズマディスプレイ装置には複数の電源回路が備えられている。

また、走査電極を駆動する回路においては、部品点数の削減を図る目的で、複数の走査電極を１つのＩＣで駆動する（以下、走査電極を駆動するＩＣを「走査ＩＣ」と呼称する）ように構成することが一般的である。

このとき、例えば、プラズマディスプレイ装置の組み立て工程における作業上の手違い等により、走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生すると、走査ＩＣに過電圧がかかり、走査ＩＣに異常を生じさせる恐れがある。特に、近年では、パネルの大画面化により駆動に使用する電力も増大しており、そのような電力増大に対応できるように、より大きな電力を発生できるような電源回路が用いられるようになってきている。そのため、電源回路に異常動作が発生したときに走査ＩＣを過電圧から保護する必要性はさらに高まっている。

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生したときに走査ＩＣに過電圧がかかることを防止して安全性を向上させたプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法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からなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルと、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けるとともに、書込み期間に走査パルス電圧を発生させて走査電極に印加して走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、第１の電圧を発生させる第１の電源回路と第２の電圧を発生させる第２の電源回路と第１の電源回路の異常動作を検知したときに第１の電源回路の動作を停止させる第１の保護回路と第２の電源回路の異常動作を検知したときに第２の電源回路の動作を停止させる第２の保護回路とを有し走査電極駆動回路に第１の電圧の電力および第２の電圧の電力を供給する電源回路とを備え、電源回路は、第１の保護回路および第２の保護回路のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、他方の保護回路にも異常動作を検知したことを伝達して、第１の電源回路および第２の電源回路を同時に停止させることを特徴とする。

これにより、走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生したときに、走査ＩＣに過電圧がかかることを防止することができるので、プラズマディスプレイ装置における安全性を向上させることが可能となる。

また、このプラズマディスプレイ装置において、電源回路は、第１の電源回路および第２の電源回路をチョッパー型スイッチングレギュレーター回路で構成することが望ましい。チョッパー型スイッチングレギュレーター回路は、スイッチング素子およびスイッチング素子にスイッチング動作を行わせるための発振回路を用いて構成されるが、この発振回路の発振動作を停止させることで電力を発生させる動作を停止させることができるので、第１の保護回路および第２の保護回路のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、第１の電源回路および第２の電源回路を速やかに停止させることができる。

また、本発明のパネルの駆動方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたパネルを、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設け、書込み期間に走査パルス電圧を発生させて走査電極に印加して走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、第１の電圧を発生させる第１の電源回路と第２の電圧を発生させる第２の電源回路と第１の電源回路の異常動作を検知したときに第１の電源回路の動作を停止させる第１の保護回路と第２の電源回路の異常動作を検知したときに第２の電源回路の動作を停止させる第２の保護回路とを有し走査電極駆動回路に第１の電圧の電力および第２の電圧の電力を供給する電源回路とを用いて駆動するパネルの駆動方法であって、第１の保護回路および第２の保護回路のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、他方の保護回路にも異常動作を検知したことを伝達して、第１の電源回路および第２の電源回路を同時に停止させることを特徴とする。

これにより、走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生したときに、走査ＩＣに過電圧がかかることを防止することができるので、プラズマディスプレイ装置における安全性を向上させることが可能となる。

本発明によれば、走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生したときに走査ＩＣに過電圧がかかることを防止して安全性を向上させたプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法を提供することが可能となる。

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、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の一実施の形態におけるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面板２１上には、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が複数形成されている。そして走査電極２２と維持電極２３とを覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護層２６が形成されている。

また、保護層２６は、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）ガスを封入した場合に２次電子放出係数が大きく耐久性に優れたＭｇＯを主成分とする材料から形成されている。

背面板３１上にはデータ電極３２が複数形成され、データ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および誘電体層３３上には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。

これら前面板２１と背面板３１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とデータ電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして、内部の放電空間には、ネオンとキセノンの混合ガスが放電ガスとして封入されている。なお、本実施の形態では、発光効率を向上させるためにキセノン分圧を約１０％とした放電ガスを用いている。放電空間は隔壁３４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対２４とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。

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。また、放電ガスの混合比率も上述した数値に限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。

図２は、本発明の一実施の形態におけるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、行方向に長いｎ本の走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ（図１の走査電極２２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜維持電極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〜データ電極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（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉ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。そして、ｍ×ｎ個の放電セルが形成された領域がパネル１０の表示領域となる。

次に、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作の概要について説明する。本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。

各サブフィールドにおいて、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子（放電のための起爆剤＝励起粒子）を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、全ての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作と、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルだけで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。

書込み期間では、後に続く維持期間において発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに比例した数の維持パルスを表示電極対２４に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。このときの比例定数を「輝度倍率」と呼ぶ。

本実施の形態では、１フィールドを１０のサブフィールド（第１ＳＦ、第２ＳＦ、・・・、第１０ＳＦ）で構成し、各サブフィールドはそれぞれ、例えば（１、２、３、６、１１、１８、３０、４４、６０、８１）の輝度重みを持つものとする。そして、第１ＳＦの初期化期間では全セル初期化動作を行い、第２ＳＦ〜第１０ＳＦの初期化期間では選択初期化動作を行うものとする。これにより、画像の表示に関係のない発光は第１ＳＦにおける全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなり、維持放電を発生させない黒表示領域の輝度である黒輝度は全セル初期化動作における微弱発光だけとなって、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを表示電極対２４のそれぞれに印加する。

しかし、本実施の形態は、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上記の値に限定されるものではなく、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。

図３は、本発明の一実施の形態におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図３には、２つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち全セル初期化動作を行うサブフィールド（以下、「全セル初期化サブフィールド」と呼称する）の第１サブフィールド（第１ＳＦ）と、選択初期化動作を行うサブフィールド（「選択初期化サブフィールド」と呼称する）の第２サブフィールド（第２ＳＦ）とを示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。また、以下における走査電極ＳＣｉ、維持電極ＳＵｉ、データ電極Ｄｋは、各電極の中から画像データにもとづき選択された電極を表す。

まず、全セル初期化サブフィールドである第１ＳＦについて説明する。

第１ＳＦの初期化期間前半部では、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにそれぞれ０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧以下の電圧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傾斜波形電圧（以下、「上りランプ波形電圧」と呼称する）を印加する。

なお、本実施の形態では、この上りランプ波形電圧を約１．３Ｖ／μｓｅｃの勾配にして発生させている。

この上りランプ波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上部および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上部には正の壁電圧が蓄積される。この電極上部の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間後半部では、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには正の電圧Ｖｅ１を印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍには０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎには、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ３から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧（以下、「下りランプ波形電圧」と呼称する）を印加する。この間に、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎ上部の負の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎ上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍ上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、全ての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。

なお、図３の第２ＳＦの初期化期間に示したように、初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加してもよい。すなわち、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに０（Ｖ）をそれぞれ印加し、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに放電開始電圧以下となる電圧（例えば、０（Ｖ））から電圧Ｖｉ４に向かって緩やかに下降する下りランプ波形電圧を印加する。これにより前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上部および維持電極ＳＵｉ上部の壁電圧が弱められる。また直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）上部に十分な正の壁電圧が蓄積されている放電セルでは、この壁電圧の過剰な部分が放電され書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさ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がそのまま保たれる。このように前半部を省略した初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して初期化放電を行う選択初期化動作となる。

続く書込み期間では、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに対しては順次走査パルス電圧を印加し、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対しては発光させるべき放電セルに対応するデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加して、各放電セルに選択的に書込み放電を発生させる。

書込み期間では、まず維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。

そして、１行目の走査電極ＳＣ１に負の走査パルス電圧Ｖａを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正の書込みパルス電圧Ｖｄを印加する。このときデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差（Ｖｄ−Ｖａ）にデータ電極Ｄｋ上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧との差が加算されたものとなり放電開始電圧を超える。これにより、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間に放電が発生する。また、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加しているため、維持電極ＳＵ１上と走査電極ＳＣ１上との電圧差は、外部印加電圧の差である（Ｖｅ２−Ｖａ）に維持電極ＳＵ１上の壁電圧と走査電極ＳＣ１上の壁電圧との差が加算されたものとなる。このとき、電圧Ｖｅ２を、放電開始電圧をやや下回る程度の電圧値に設定することで、維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。これにより、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Ｄｋと交差する領域にある維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間に放電を発生させることができる。こうして、発光させるべき放電セルに書込み放電が起こり、走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負の壁電圧が蓄積される。

このようにして、１行目に発光させる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、書込みパルス電圧Ｖｄを印加しなかったデータ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍと走査電極ＳＣ１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行い、書込み期間が終了する。

続く維持期間では、まず走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに正の維持パルス電圧Ｖｓを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎにベース電位となる接地電位、すなわち０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との電圧差が維持パルス電圧Ｖｓに走査電極ＳＣｉ上の壁電圧と維持電極ＳＵｉ上の壁電圧との差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、このとき発生した紫外線により蛍光体層３５が発光する。そして走査電極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。さらにデータ電極Ｄｋ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が保たれる。

続いて、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎにはベース電位となる０（Ｖ）を、維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎには維持パルス電圧Ｖｓをそれぞれ印加する。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上との電圧差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〜走査電極ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎとに交互に輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを印加し、表示電極対２４の電極間に電位差を与えることにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。

そして、維持期間の最後には、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに、ベース電位となる０（Ｖ）から電圧Ｖｅｒｓに向かって緩やかに（例えば、約１０Ｖ／μｓｅｃの勾配で）上昇する傾斜波形電圧（以下、「消去ランプ波形電圧」と呼称する）を印加する。これにより、微弱な放電を持続して発生させ、データ電極Ｄｋ上の正の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉおよび維持電極ＳＵｉ上の壁電圧の一部または全部を消去している。この消去ランプ波形電圧によって発生させる維持期間の最後の放電を「消去放電」と呼称する。

続くサブフィールドの動作は、維持期間の維持パルスの数を除いて上述の動作とほぼ同様であるため説明を省略する。以上が、本実施の形態におけるパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。

次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図４は、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１の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置１は、パネル１０、画像信号処理回路４１、データ電極駆動回路４２、走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４、タイミング発生回路４５および各回路ブロックに必要な電力を供給する電源回路４６を備えている。

画像信号処理回路４１は、入力された画像信号ｓｉｇを放電セルにおける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。

タイミング発生回路４５は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖにもとづき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。

走査電極駆動回路４３は、初期化期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する初期化波形電圧を発生する初期化波形発生回路（図示せず）、維持期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路（図示せず）、走査電極を駆動する走査ＩＣを複数備え書込み期間において走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに印加する走査パルス電圧を発生する走査パルス発生回路（図示せず）を有する。そして、タイミング信号にもとづいて各走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎをそれぞれ駆動する。

データ電極駆動回路４２は、サブフィールド毎の画像データを各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍに対応する信号に変換し、タイミング信号にもとづいて各データ電極Ｄ１〜データ電極Ｄｍを駆動する。

維持電極駆動回路４４は、維持パルス発生回路（図示せず）および電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生するための回路（図示せず）を備え、タイミング信号にもとづいて維持電極ＳＵ１〜維持電極ＳＵｎを駆動する。

次に、走査電極駆動回路４３の詳細とその動作について説明する。

図５は、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１に備えられた走査電極駆動回路４３の一構成例を示す回路図である。走査電極駆動回路４３は、走査パルス発生回路５０と、初期化波形発生回路５１と、走査電極側の維持パルス発生回路５２とを備え、走査パルス発生回路５０のそれぞれの出力はパネル１０の走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれに接続されている。

初期化波形発生回路５１は、初期化期間において走査パルス発生回路５０の基準電位Ａをランプ状に上昇または降下させ、図３に示した初期化波形電圧を発生させる。

維持パルス発生回路５２は、走査パルス発生回路５０の基準電位Ａを電圧Ｖｓまたは接地電位にすることで、図３に示した維持パルス電圧を発生させる。

走査パルス発生回路５０は、書込み期間において基準電位Ａを負の電圧Ｖａに接続するためのスイッチング素子７２と、ｎ本の走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を印加するためのスイッチング素子ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎおよびスイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎを備えている。スイッチング素子ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎ、スイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎは複数の出力毎にまとめられＩＣ化されている。このＩＣが走査ＩＣ（ここでは、走査ＩＣ（１）〜走査ＩＣ（１２））である。

走査ＩＣは、低電圧側の入力端子である入力端子ＩＮａと高電圧側の入力端子である入力端子ＩＮｂとの２つの入力端子を有し、入力端子ＩＮａを基準電位Ａに、入力端子ＩＮｂを電圧Ｖｃにそれぞれ接続している。そして、スイッチング素子ＱＨｉをオフ、スイッチング素子ＱＬｉをオンにすることで、スイッチング素子ＱＬｉを経由して走査電極ＳＣｉに負の走査パルス電圧Ｖａを印加し、スイッチング素子ＱＬｉをオフ、スイッチング素子ＱＨｉをオンにすることで、スイッチング素子ＱＨｉを経由して走査電極ＳＣｉに電圧Ｖｃを印加する。

なお、初期化波形発生回路５１または維持パルス発生回路５２を動作させているときは、スイッチング素子７２およびスイッチング素子ＱＨ１〜スイッチング素子ＱＨｎをオフ、スイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎをオンにすることにより、スイッチング素子ＱＬ１〜スイッチング素子ＱＬｎを経由して各走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣｎに初期化波形電圧または維持パルス電圧を印加する。

なお、本実施の形態では、書込み期間において、タイミング発生回路４５から出力されるＳＩＤ（１）〜ＳＩＤ（１２）を走査ＩＣ（１）〜走査ＩＣ（１２）のそれぞれに入力している。このＳＩＤ（１）〜ＳＩＤ（１２）は、走査ＩＣに動作を開始させるための動作開始信号であり、ＳＩＤ（１）〜ＳＩＤ（１２）を順番に「Ｈｉ」（例えば、５（Ｖ））にすることで、走査ＩＣ（１）〜走査ＩＣ（１２）を順番に動作させることができる。

例えば、走査ＩＣ（１）から走査パルスを出力させる場合、タイミング発生回路４５は、走査開始信号ＳＩＤ（１）を「Ｌｏ」から「Ｈｉ」（例えば、５（Ｖ））に変化させ、走査ＩＣ（１）に動作の開始を指示する。走査ＩＣ（１）は、走査開始信号ＳＩＤ（１）の電圧変化を検知して動作を開始し、これにより走査ＩＣ（１）は走査ＩＣ（１）に接続された走査電極（例えば、走査電極ＳＣ１〜走査電極ＳＣ９０）に印加する走査パルス電圧Ｖａを順次発生させる。

なお、ＳＩＤ（２）〜ＳＩＤ（１２）に関しては、例えば、走査ＩＣ（１）が、走査ＩＣ（１）に接続された全ての走査電極への走査が終了した後に、シフトレジスター等を使って走査開始信号ＳＩＤ（１）を遅延させて作成した走査開始信号ＳＩＤ（２）を出力して次段の走査ＩＣ（２）に供給する、というようにして、各走査ＩＣでＳＩＤ（２）〜ＳＩＤ（１２）を発生させる構成としてもよい。

次に、電源回路４６について説明する。図６は、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１に備えられた電源回路４６の一構成例を示す回路図である。なお、電源回路４６は、家庭用電源から供給される電力から電圧Ｖｓを発生させる電源回路や、データ電極駆動回路４２に供給する電力を発生させる電源回路等も備えているが、ここではそれらの電源回路については省略し、走査電極駆動回路４３に供給する電力を発生させる電源回路およびそれに関連する回路のみを示している。

電源回路４６は、第１の電圧である電圧Ｖｃを発生させる第１の電源回路５３、第２の電圧である負の電圧Ｖａを発生させる第２の電源回路５４、第１の電源回路５３に異常動作が発生したときにそれを検知して第１の電源回路５３の動作を停止させる第１の保護回路５７、第２の電源回路５４に異常動作が発生したときにそれを検知して第２の電源回路５４の動作を停止させる第２の保護回路５８を有する。

なお、図面に示す電源ＶＳは、維持パルス発生回路５２で維持パルスの発生に用いる電源であり、電圧Ｖｓ（例えば、約２００（Ｖ））を発生させる。そして、本実施の形態では、電源ＶＳの電圧Ｖｓを基準に、いわゆる降圧型チョッパー方式のスイッチングレギュレーター回路を用いて電圧Ｖｃおよび電圧Ｖａを発生させている。チョッパー型スイッチングレギュレーター回路は安価な小型部品を用いて構成することが可能であるため、本実施の形態では第１の電源回路５３および第２の電源回路５４を安価な小型部品を用いて構成することができる。

チョッパー型スイッチングレギュレーター回路である第１の電源回路５３は、スイッチング素子ＳＷ１と、発振回路５５と、ダイオードＤ１と、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１とを有し、電圧Ｖｃを発生させる。第１の電源回路５３と同様のチョッパー型スイッチングレギュレーター回路である第２の電源回路５４は、スイッチング素子ＳＷ２と、発振回路５６と、ダイオードＤ２と、インダクタＬ２と、コンデンサＣ２とを有し、負の電圧Ｖａを発生させる。

第１の電源回路５３において、発振回路５５は、一般に用いられている方形波を出力する発振回路であり、発振回路５５の出力端子をスイッチング素子ＳＷ１のゲートに接続してスイッチング素子ＳＷ１のオン・オフを制御する。第１の電源回路５３では、こうしてスイッチング素子ＳＷ１をオンからオフに切換える動作を繰り返すことで、ダイオードＤ１からインダクタＬ１を介してコンデンサＣ１に電力を蓄積し、所定の電圧（ここでは、電圧Ｖｃ）を出力する。

第２の電源回路５４において、発振回路５６は、一般に用いられている方形波を出力する発振回路であり、発振回路５６の出力端子をスイッチング素子ＳＷ２のゲートに接続してスイッチング素子ＳＷ２のオン・オフを制御する。第２の電源回路５４では、こうしてスイッチング素子ＳＷ２をオンからオフに切換える動作を繰り返すことで、ダイオードＤ２からインダクタＬ２を介してコンデンサＣ２に電力を蓄積し、所定の電圧（ここでは、負の電圧Ｖａ）を出力する。

なお、第１の電源回路５３および第２の電源回路５４においては、スイッチング素子ＳＷ１およびスイッチング素子ＳＷ２をオンに維持する時間の長さおよびオフに維持する時間の長さを変更することで出力電圧の電圧値を制御することができるが、本実施の形態においては、第２の電源回路５４では負の電圧Ｖａとして−１４０（Ｖ）を発生させ、第１の電源回路５３では電圧Ｖｃとして、電圧Ｖａ＋１４５（Ｖ）＝５（Ｖ）を発生させている。しかし、これらの数値は単なる一例に過ぎず、本発明は何らこれらの数値に限定されるものではない。

なお、本実施の形態では、発振回路５５および発振回路５６に、発振動作を停止させるための入力端子ＢＹを設けており、入力端子ＢＹをＬｏ（例えば、負の電圧Ｖａ）にすることで、発振回路５５および発振回路５６における発振動作を停止させることが可能である。これは、発振回路５５の入力端子ＢＹに入力する信号および発振回路５６の入力端子ＢＹに入力する信号を制御することによって、第１の電源回路５３の動作および第２の電源回路５４の動作を停止できるようにするためであり、本実施の形態における走査ＩＣを過電圧から保護する動作を目的としたものである。

次に、走査ＩＣを過電圧から保護するための動作について説明する。走査ＩＣの入力端子ＩＮａには、第２の電源回路５４で作成された負の電圧Ｖａ（例えば、−１４０（Ｖ））が印加され、走査ＩＣの入力端子ＩＮｂには、第１の電源回路５３で作成された電圧Ｖｃ（例えば、５（Ｖ））が印加される。したがって、第１の電源回路５３および第２の電源回路５４が正常動作しているときには、走査ＩＣの両端子間の電位差は、電圧Ｖｃ−電圧Ｖａ（５（Ｖ）−（−１４０（Ｖ））＝１４５（Ｖ））となる。このとき、例えば第１の電源回路５３に、スイッチング素子ＳＷ１が短絡するといった異常動作が発生すると、入力端子ＩＮｂには電圧Ｖｓ（例えば、２００（Ｖ））が印加され、正常動作時に印加される電圧（ここでは、５（Ｖ））と比べて１９５（Ｖ）も大きい電圧が走査ＩＣにかかる。このような過電圧は、走査ＩＣに異常を発生させる恐れがあり、望ましくない。

そこで、本実施の形態では、電源回路４６に、第１の電源回路５３に異常動作が発生したときにそれを検知し第１の電源回路５３の動作を停止させる第１の保護回路５７と、第２の電源回路５４に異常動作が発生したときにそれを検知し第２の電源回路５４の動作を停止させる第２の保護回路５８とを備えた構成としている。

第１の保護回路５７は、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ツェナーダイオードＤ３、スイッチング素子Ｔｒ１、抵抗Ｒ３、フォトカプラＰＣ１を有する。ツェナーダイオードＤ３のカソードは、電圧Ｖｃと電圧Ｖａとの間に直列に挿入された抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間に接続されており、アノードは、スイッチング素子Ｔｒ１のベースに接続されている。また、スイッチング素子Ｔｒ１のエミッタは電圧Ｖａに接続されている。抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２は、例えば、ツェナーダイオードＤ３のカソードの電位が電圧Ｖａ＋２４（Ｖ）になるように抵抗値が設定されており、ツェナーダイオードＤ３には、例えば、ツェナー電圧３３（Ｖ）のものが用いられている。スイッチング素子Ｔｒ１のコレクタは、フォトカプラＰＣ１の発光素子側（以下、「１次側」とも記す）および電流制限用の抵抗Ｒ３を介して電圧Ｖｃに接続されており、フォトカプラＰＣ１のスイッチング素子側（以下、「２次側」とも記す）は、発振回路５５の入力端子ＢＹと電圧Ｖａとの間に挿入されている。

したがって、第１の電源回路５３が正常動作しているときにはスイッチング素子Ｔｒ１は導通せず、フォトカプラＰＣ１の２次側も導通しないので、第１の電源回路５３は正常動作を継続する。一方、第１の電源回路５３に異常が発生してツェナーダイオードＤ３のカソードの電位が電圧Ｖａ＋３３（Ｖ）よりも大きくなると、ツェナーダイオードＤ３のカソード−アノード間の電位差がツェナーダイオードＤ３のツェナー電圧を超えてツェナーダイオードＤ３は導通し、スイッチング素子Ｔｒ１は導通する。スイッチング素子Ｔｒ１が導通するとフォトカプラＰＣ１の１次側に電流が流れてフォトカプラＰＣ１の２次側が導通するので、発振回路５５の入力端子ＢＹは「Ｌｏ」となり、第１の電源回路５３は動作を停止する。

第２の保護回路５８は、第２の電源回路５４に異常動作が発生したときにそれを検知し第２の電源回路５４の動作を停止させるための回路であり、抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５、ツェナーダイオードＤ４、スイッチング素子Ｔｒ２、抵抗Ｒ６、フォトカプラＰＣ２を有する。なお、それらの構成および各動作は第１の保護回路５７と同様であるので、説明は省略する。

こうして、第２の電源回路５４に異常が発生してツェナーダイオードＤ４のカソード−アノード間の電位差がツェナーダイオードＤ４のツェナー電圧を超えると、ツェナーダイオードＤ４が導通し、スイッチング素子Ｔｒ２が導通してフォトカプラＰＣ２の１次側に電流が流れるので、フォトカプラＰＣ２の２次側が導通して発振回路５６の入力端子ＢＹは「Ｌｏ」となり、第２の電源回路５４は動作を停止する。

このように、第１の保護回路５７は第１の電源回路５３に異常動作が発生するとそれを検知して第１の電源回路５３の動作を停止させることができ、第２の保護回路５８は第２の電源回路５４に異常動作が発生するとそれを検知して第２の電源回路５４の動作を停止させることができる。

さらに、本実施の形態における電源回路４６においては、スイッチング素子Ｔｒ１のコレクタとスイッチング素子Ｔｒ２のコレクタとを互いに電気的に接続する構成とする。これにより、第１の保護回路５７および第２の保護回路５８のいずれか一方において電源回路の異常動作が検知されたときに、同時に他方の保護回路にも異常動作を検知したことが伝達されるので、第１の電源回路５３および第２の電源回路５４のいずれか一方に異常動作が生じたときに第１の電源回路５３および第２の電源回路５４を同時に停止させることができる。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、第１の電源回路５３に異常動作が発生したときにそれを検知して第１の電源回路５３の動作を停止させる第１の保護回路５７と、第２の電源回路５４に異常動作が発生したときにそれを検知して第２の電源回路５４の動作を停止させる第２の保護回路５８とを設けることで、第１の電源回路５３または第２の電源回路５４に異常動作が発生したときに、走査ＩＣに過電圧がかかるのを防止して、走査ＩＣを保護することができる。

さらに、本実施の形態では、スイッチング素子Ｔｒ１のコレクタとスイッチング素子Ｔｒ２のコレクタとを互いに電気的に接続する構成としており、これにより、第１の電源回路５３および第２の電源回路５４のいずれか一方に異常動作が生じたときに第１の電源回路５３および第２の電源回路５４を同時に停止させることができる。したがって、大画面化されたパネルの駆動に対応できるように、より大きな電力を発生できるような構成の第１の電源回路５３および第２の電源回路５４が用いられたとしても、走査ＩＣを過電圧から保護する効果を高め、プラズマディスプレイ装置１における安全性をさらに高めることが可能となる。

なお、本実施の形態では、第１の電源回路５３および第２の電源回路５４をチョッパー型スイッチングレギュレーター回路とする構成を例に挙げて説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、他の方式で電力を発生させる電源回路を第１の電源回路および第２の電源回路に用いてもかまわない。しかし、チョッパー型スイッチングレギュレーター回路は、単に安価な小型部品で電源回路を構成できるという特徴を有するのみならず、スイッチング素子およびスイッチング素子にスイッチング動作を行わせるための発振回路を用いて構成されるため、この発振回路の発振動作を停止させることで電力を発生させる動作を停止させることができ、第１の保護回路および第２の保護回路のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、第１の電源回路および第２の電源回路を速やかに停止させることが可能となり、望ましい。

なお、本実施の形態では、第１の電源回路５３においてスイッチング素子ＳＷ１が短絡するという異常動作を説明したが、この異常動作はプラズマディスプレイ装置１の組み立て工程において発生する可能性のある作業上の手違い等を想定したものであり、プラズマディスプレイ装置１の組み立てが完了した後にそのような異常動作が発生する可能性は非常に低い。

なお、本実施の形態において示した具体的な各数値は、表示電極対数１０８０の４２インチのパネルの特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、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最適に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。

本発明は、走査ＩＣに電力を供給する電源回路に異常動作が発生したときに走査ＩＣに過電圧がかかることを防止できるので、安全性を向上させたプラズマディスプレイ装置およびパネルの駆動方法として有用である。

本発明の一実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図 同パネルの電極配列図 同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 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回路ブロック図 同プラズマディスプレイ装置に備えられた走査電極駆動回路の一構成例を示す回路図 同プラズマディスプレイ装置に備えられた電源回路の一構成例を示す回路図

符号の説明

１ プラズマディスプレイ装置
１０ パネル
２１ （ガラス製の）前面板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
２５，３３ 誘電体層
２６ 保護層
３１ 背面板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
４１ 画像信号処理回路
４２ データ電極駆動回路
４３ 走査電極駆動回路
４４ 維持電極駆動回路
４５ タイミング発生回路
４６ 電源回路
５０ 走査パルス発生回路
５１ 初期化波形発生回路
５２ 維持パルス発生回路
５３ 第１の電源回路
５４ 第２の電源回路
５５，５６ 発振回路
５７ 第１の保護回路
５８ 第２の保護回路
７２，ＳＷ１，ＳＷ２，Ｔｒ１，Ｔｒ２，ＱＨ１〜ＱＨｎ，ＱＬ１〜ＱＬｎ スイッチング素子
ＰＣ１，ＰＣ２ フォトカプラ
Ｄ１，Ｄ２ ダイオード
Ｄ３，Ｄ４ ツェナーダイオード
Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２ インダクタ
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６ 抵抗
ＶＳ 電源

Claims (3)

1. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルと、
   初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設けるとともに、前記書込み期間に走査パルス電圧を発生させて前記走査電極に印加して前記走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、
   第１の電圧を発生させる第１の電源回路と第２の電圧を発生させる第２の電源回路と前記第１の電源回路の異常動作を検知したときに前記第１の電源回路の動作を停止させる第１の保護回路と前記第２の電源回路の異常動作を検知したときに前記第２の電源回路の動作を停止させる第２の保護回路とを有し前記走査電極駆動回路に前記第１の電圧の電力および前記第２の電圧の電力を供給する電源回路とを備え、
   前記電源回路は、前記第１の保護回路および前記第２の保護回路のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、他方の保護回路にも異常動作を検知したことを伝達して、前記第１の電源回路および前記第２の電源回路を同時に停止させることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記電源回路は、前記第１の電源回路および前記第２の電源回路をチョッパー型スイッチングレギュレーター回路で構成した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。
3. 走査電極と維持電極とからなる表示電極対を有する放電セルを複数備えたプラズマディスプレイパネルを、
   初期化期間と書込み期間と維持期間とを有するサブフィールドを１フィールド期間内に複数設け、前記書込み期間に走査パルス電圧を発生させて前記走査電極に印加して前記走査電極を駆動する走査電極駆動回路と、第１の電圧を発生させる第１の電源回路と第２の電圧を発生させる第２の電源回路と前記第１の電源回路の異常動作を検知したときに前記第１の電源回路の動作を停止させる第１の保護回路と前記第２の電源回路の異常動作を検知したときに前記第２の電源回路の動作を停止させる第２の保護回路とを有し前記走査電極駆動回路に前記第１の電圧の電力および前記第２の電圧の電力を供給する電源回路とを用いて駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
   前記第１の保護回路および前記第２の保護回路のいずれか一方の保護回路において異常動作が検知されたときに、他方の保護回路にも異常動作を検知したことを伝達して、前記第１の電源回路および前記第２の電源回路を同時に停止させることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。

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