JP2010164678A - プラズマディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少ない分離スイッチを用いて走査電極駆動回路の出力インピーダンスを下げる。
【解決手段】走査電極駆動回路４３は、維持パルス発生回路と、第１の波形発生回路６０とを備え、維持パルス発生回路は、第１のクランプスイッチＱ７１と、第１の逆流防止用のダイオードＤ７２と、第２のクランプスイッチＱ７４と、第２の逆流防止用のダイオードＤ７３と、第１のクランプスイッチＱ７１と第２のクランプスイッチＱ７４とを接続する分離スイッチＱ７５とを備え、第１の波形発生回路６０は、積分コンデンサＣ６１とそれに電流を流す定電流回路８０とを有する第１のミラー積分回路６１を含み、定電流回路８０は分離ダイオードＤ６１を介して積分コンデンサＣ６１に電流を流すとともに、第２のクランプスイッチＱ７４と第２の逆流防止用のダイオードＤ７３との節点に積分コンデンサＣ６１を接続するスイッチ回路９０を設けた。
【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ガラス製の前面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ＲＧＢ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的である。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、各電極に初期化電圧を印加して、それに続く書込み動作に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、走査電極に走査パルスを印加するとともにデータ電極に書込みパルスを印加して、表示を行うべき放電セルにおいて書込み放電を起こす。そして維持期間では、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルにおいて維持放電を起こし、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。

このようにプラズマディスプレイ装置は、パネルの各電極を駆動するために各電極に対する電極駆動回路が設けられ、それらの電極駆動回路は多くのスイッチング素子を用いて構成されている。特に走査電極を駆動する走査電極駆動回路は複雑な駆動電圧波形を発生させる必要があり、初期化電圧発生回路、維持パルス発生回路、走査パルス発生回路等を組み合わせて構成されている。そしてそれらの回路が互いに干渉しないようにそれらの回路の間に必要に応じて分離スイッチが設けられている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、このような分離スイッチを電流経路に設けることで走査電極駆動回路の出力インピーダンスが大きくなり、維持放電にともなう大きな電流による大きな電力損失が生じていた。さらに出力インピーダンスと電極容量等の共振により維持パルスにリンギングが重畳する、あるいは、出力インピーダンスによる電圧降下の値が電流量に依存するため放電セルに加わる維持パルス電圧も電流量に依存する等、大きな出力インピーダンスは放電を不安定にする要因ともなっていた。またこれらの分離スイッチには高い電圧が印加されるため、高耐圧のスイッチング素子を用いて分離スイッチを構成しなければならず、高耐圧のスイッチング素子のオン抵抗は高いため多くのスイッチング素子を並列に接続して出力インピーダンスを下げる必要があった。

これらの課題を解決するために、走査電極駆動回路の出力インピーダンスを下げるとともに分離スイッチの耐圧を下げることができる走査電極駆動回路が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−２６６４６０号公報 特開２００６−２０１７３５号公報

しかしながら、特許文献２に記載の走査電極駆動回路によれば、走査電極駆動回路の各部に多くの分離スイッチを入れる必要があり、回路が複雑になりまた回路規模も大きくなるといった課題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、少ない分離スイッチを用いて出力インピーダンスを下げた、新規な走査電極駆動回路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。

本発明は、走査電極と維持電極とデータ電極とを有するパネルと、走査電極に印加する駆動電圧波形を発生する走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置であって、走査電極駆動回路は、走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、最高電圧が維持パルスの高電圧側の電圧を超える駆動電圧波形を発生する第１の波形発生回路と、最低電圧が維持パルスの低電圧側の電圧未満の駆動電圧波形を発生する第２の波形発生回路とを備え、維持パルス発生回路は、維持パルスを発生させる維持電源の高電圧側の電圧に出力をクランプする第１のクランプスイッチと、第１のクランプスイッチに直列に接続された第１の逆流防止用のダイオードと、維持電源の低電圧側の電圧に出力をクランプする第２のクランプスイッチと、第２のクランプスイッチに直列に接続された第２の逆流防止用のダイオードと、第１のクランプスイッチと第２のクランプスイッチとを接続する分離スイッチを備え、第１の波形発生回路は、積分コンデンサと積分コンデンサに電流を流す定電流回路とを有するミラー積分回路を含み、定電流回路は分離ダイオードを介して積分コンデンサに電流を流すとともに、第２のクランプスイッチと第２の逆流防止用のダイオードとの節点に積分コンデンサを接続するスイッチ回路を設けたことを特徴とする。この構成により、少ない分離スイッチを用いて出力インピーダンスを下げた、新規な走査電極駆動回路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。

また本発明のプラズマディスプレイ装置の第１のクランプスイッチ、第２のクランプスイッチ、分離スイッチはそれぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタであり、第１のクランプスイッチのエミッタと分離スイッチのエミッタとを接続し、第２のクランプスイッチのコレクタと分離スイッチのコレクタとを接続した構成であることが望ましい。

本発明によれば、少ない分離スイッチを用いて出力インピーダンスを下げた、新規な走査電極駆動回路を備えた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、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面基板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。そして表示電極対２４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。背面基板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、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。

これらの前面基板２１と背面基板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。そして放電空間には、例えばキセノンを含む放電ガスが封入されている。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。

図２は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、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（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。なお、図１、図２に示したように、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとは互いに平行に対をなして形成されているため、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間に大きな電極間容量Ｃｐが存在する。

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およびその動作について説明する。

図３は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置４０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、各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）を備えている。

画像信号処理回路４１は、画像信号をパネル１０で表示できる画素数および階調数の画像信号に変換し、さらにサブフィールドのそれぞれにおける発光・非発光をデジタル信号のそれぞれのビットの「１」、「０」に対応させた画像データに変換する。データ電極駆動回路４２は、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に印加する。

タイミング発生回路４５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。走査電極駆動回路４３、維持電極駆動回路４４は、それぞれのタイミング信号に基づき駆動電圧波形を発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎのそれぞれに印加する。

図４は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０の走査電極駆動回路４３の詳細を示す回路図である。走査電極駆動回路４３は、走査パルスを発生するための走査パルス発生回路５０と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する維持パルスを発生するとともに走査パルス発生回路５０の節点Ｎ０の電圧にその維持パルスを重畳する維持パルス発生回路５２と、維持パルスの低電圧側の電圧以上の駆動電圧波形を発生する第１の波形発生回路６０と、維持パルスの高電圧側の電圧以下の駆動電圧波形を発生する第２の波形発生回路６４とを備えている。なお、本実施の形態においては、維持電源の高電圧側の電圧は維持パルス電圧Ｖｓｕｓであり、維持電源の低電圧側の電圧はＧＮＤ、すなわち電圧０（Ｖ）である。

走査パルス発生回路５０は、節点Ｎ０の電圧に重畳される電圧Ｖｓｃの電源Ｅ５１と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに走査パルス電圧を出力するスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎとを備えている。電源Ｅ５１はＤＣ−ＤＣコンバータを用いて構成してもよいが、ブートストラップ回路を用いて構成してもよい。スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのそれぞれは、節点Ｎ０の電圧を出力するためのトランジスタＱＬ１〜ＱＬｎと、節点Ｎ０の電圧に電圧Ｖｓｃを重畳した電圧を出力するためのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎとを有している。

維持パルス発生回路５２は、クランプ部７０と電力回収部７６とを備えている。クランプ部７０は、電圧Ｖｓｕｓの維持電源に出力をクランプする第１のクランプスイッチとしてのトランジスタＱ７１と、第１の逆流防止用のダイオードＤ７２と、ＧＮＤに出力をクランプする第２のクランプスイッチとしてのトランジスタＱ７４と、第２の逆流防止用のダイオードＤ７３と、分離スイッチとして働くトランジスタＱ７５とを備えている。またトランジスタＱ７１、トランジスタＱ７４のそれぞれに対して、エミッタからコレクタに向かう電流をバイパスさせるためのダイオードＤ７１、ダイオードＤ７４を並列に接続している。そして、トランジスタＱ７１とダイオードＤ７２とを直列に、電圧Ｖｓｕｓの電源と節点Ｎ０との間に接続している。また、トランジスタＱ７４とダイオードＤ７３とを直列に、ＧＮＤと節点Ｎ０との間に接続している。そして直列に接続された２つのダイオードＤ７２、ダイオードＤ７３と並列にトランジスタＱ７５が接続されている。トランジスタＱ７５のエミッタとコレクタとの間には耐圧保護用のコンデンサＣ７５が接続されている。

第１のクランプスイッチ、第２のクランプスイッチ、分離スイッチとしては、それぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または電界効果トランジスタを用いることができる。本実施の形態においては、トランジスタＱ７１、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５としてＩＧＢＴを用いており、トランジスタＱ７１のエミッタとダイオードＤ７２のアノードとを接続し、ダイオードＤ７３のカソードとトランジスタＱ７４のコレクタとを接続している。さらにトランジスタＱ７１のエミッタとトランジスタＱ７５のエミッタとを接続し、トランジスタＱ７５のコレクタとトランジスタＱ７４のコレクタとを接続している。

したがって、トランジスタＱ７１をオンにすることによりトランジスタＱ７１およびダイオードＤ７２を介して電圧Ｖｓｕｓの維持電源から節点Ｎ０に向かって電流を流すことができ、トランジスタＱ７５をオンにすることによりダイオードＤ７３、トランジスタＱ７５およびダイオードＤ７１を介して節点Ｎ０から電圧Ｖｓｕｓの維持電源に向かって電流を流すことができる。また、トランジスタＱ７４をオンにすることによりダイオードＤ７３およびトランジスタＱ７４を介して節点Ｎ０からＧＮＤに向かって電流を流すことができ、トランジスタＱ７５をオンにすることによりダイオードＤ７４、トランジスタＱ７５およびダイオードＤ７２を介してＧＮＤから節点Ｎ０に向かって電流を流すことができる。

なお、スイッチング素子として電界効果トランジスタを用いる場合には、電界効果トランジスタのボディーダイオードが逆方向の電流をバイパスさせるため、対応するダイオードを省略してもよい。例えば、トランジスタＱ７１として電界効果トランジスタを用いる場合には、ダイオードＤ７１を省略してもよい。

電力回収部７６は、電力回収用のコンデンサＣ７６と、コンデンサＣ７６から走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎへ電流を流す電流経路を形成するために直列に接続されたトランジスタＱ７７、ダイオードＤ７７およびインダクタＬ７７と、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎから電力回収用のコンデンサＣ７６へ電流を流す電流経路を形成するために直列に接続されたトランジスタＱ７８、ダイオードＤ７８およびインダクタＬ７８とを有している。そして電極間容量ＣｐとインダクタＬ７７またはインダクタＬ７８とをＬＣ共振させて維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりを行う。なお、電力回収用のコンデンサＣ７６は電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収部７６の電源として働くように、電圧Ｖｓｕｓの半分の約Ｖｓｕｓ／２に充電されている。

第１の波形発生回路６０は、最高電圧が維持パルスの高電圧側の電圧を超える駆動電圧波形を発生する。本実施の形態においては、電界効果トランジスタＱ６１と積分コンデンサＣ６１と定電流回路として働く抵抗Ｒ６１とを有する第１のミラー積分回路６１と、電界効果トランジスタＱ６２とダイオードＤ６２とを有する電圧切換回路６２とを備え、節点Ｎ０の電圧を緩やかに上昇させる上り傾斜波形電圧を発生する。そしてトランジスタＱ６１のドレインは電圧切換回路６２に接続され、トランジスタＱ６１のソースは節点Ｎ０に接続されている。

第２の波形発生回路６４は、最低電圧が維持パルスの低電圧側の電圧未満の駆動電圧波形を発生する。本実施の形態においては、電界効果トランジスタＱ６６とコンデンサＣ６６と抵抗Ｒ６６とからなり電圧Ｖａｄに接続された第２のミラー積分回路６６を有し、節点Ｎ０の電圧を緩やかに下降させる下り傾斜波形電圧を発生させる。そしてトランジスタＱ６６のソースは電圧Ｖａｄの電源に接続され、トランジスタＱ６６のドレインは節点Ｎ０に接続されている。また第２の波形発生回路６４は、電圧Ｖａｄに接続されたトランジスタＱ６８およびダイオードＤ６８を有し、節点Ｎ０の電圧を負の電圧Ｖａｄにクランプする。そしてトランジスタＱ６８のエミッタは電圧Ｖａｄの電源に接続され、トランジスタＱ６８のコレクタは節点Ｎ０に接続されている。

次に、走査電極駆動回路４３の動作をパネル１０の駆動方法とともに説明する。パネル１０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。

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。書込み期間では、書込み電圧として走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに走査パルスを印加するとともにデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに選択的に書込みパルスを印加して、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、輝度重みに応じた数の維持パルスを表示電極対に交互に印加して、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。

図５は、本発明の実施の形態１におけるプラズマディスプレイ装置４０のパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形図であり、２つのサブフィールドの駆動電圧波形を示している。また図５には、節点Ｎ０の電圧ＶＮ０も示している。

初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにそれぞれ電圧０（Ｖ）を印加するとともに、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。

走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに上り傾斜波形電圧を印加するには、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を電圧０（Ｖ）とし、スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｃを印加する。次にトランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオフにするとともにトランジスタＱ６２をオンにして電圧Ｖｓｅｔを第１のミラー積分回路６１に供給し、第１のミラー積分回路６１を動作させる。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０は電圧Ｖｓｅｔに向かって緩やかに上昇する。こうしてスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのそれぞれが節点Ｎ０の電圧ＶＮ０に電圧Ｖｓｃを重畳した電圧を出力するので、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｃから電圧（Ｖｓｃ＋Ｖｓｅｔ）に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧が印加される。

この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こりそれぞれの電極上に壁電圧が蓄積される。その後トランジスタＱ６１をオフにする。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層３３上、保護層２６上、蛍光体層３５上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。

初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正の電圧Ｖｅ１を印加するとともに、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。

走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに下り傾斜波形電圧を印加する前に、トランジスタＱ７１、トランジスタＱ７５をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を電圧Ｖｓｕｓに変更する。その後、スイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオフ、トランジスタＱＬ１〜ＱＬｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに節点Ｎ０の電圧、すなわち電圧Ｖｓｕｓを印加する。そしてその後、トランジスタＱ７１、トランジスタＱ７５をオフにするとともに第２のミラー積分回路６６を動作させる。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０は電圧Ｖａｄに向かって緩やかに下降する。こうして電圧Ｖａｄに向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する。

この傾斜波形電圧が下降する間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間で再び微弱な初期化放電が起こり、各電極上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。なお本実施の形態においては、壁電圧を微調整するために、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する電圧が電圧Ｖａｄに達する前に電圧の降下を停止している。

このようにし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。なお、図５の第２サブフィールド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てもよい。この場合には、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を行った放電セルで選択的に初期化放電が発生し、直前のサブフィールドの維持期間に維持放電を行わなかった放電セルでは初期化放電が発生しない。

続く書込み期間では、まず維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧（Ｖａｄ＋Ｖｓｃ）を印加する。その後、走査電極ＳＣ１に負の電圧Ｖａｄの走査パルスを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜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）に正の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。

走査電極ＳＣ１に走査パルスを印加するには、まずトランジスタＱ６８をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を負の電圧Ｖａｄとする。そしてスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオン、トランジスタＱＬ１〜ＱＬｎをオフにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧（Ｖａｄ＋Ｖｓｃ）を印加する。次に、トランジスタＱＨ１をオフにしトランジスタＱＬ１をオンにすることにより、１行目の走査電極ＳＣ１に電圧Ｖａｄの走査パルスを印加する。

すると１行目の放電セルのうち書込みパルスを印加した放電セルでは書込み放電が起こり、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放電セルでは書込み放電は発生しない。このようにして選択的に書込み動作を行う。

次に、トランジスタＱＨ１をオン、トランジスタＱＬ１をオフに戻し、トランジスタＱＨ２をオフにしトランジスタＱＬ２をオンにして２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち２行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加する。すると２行目の放電セルで選択的に書込み放電が起こる。以上の書込み動作をｎ行目の放電セルに至るまで行う。

その後、トランジスタＱ６８をオフにする。そしてトランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオンにして節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を電圧０（Ｖ）にする。さらにスイッチ部ＯＵＴ１〜ＯＵＴｎのトランジスタＱＨ１〜ＱＨｎをオフ、トランジスタＱＬ１〜ＱＬｎをオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加する。

続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｕｓの維持パルスを印加する。

走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加するには、まずトランジスタＱ７４をオフ、トランジスタＱ７７をオンにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ７６からトランジスタＱ７７、ダイオードＤ７７、インダクタＬ７７およびトランジスタＱＬ１〜ＱＬｎを介して電流が流れ始め、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧が上がり始める。インダクタＬ７７と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧は電圧Ｖｓｕｓ付近まで上昇する。

ここで注意すべきは、電力回収用のコンデンサＣ７６から走査電極ＳＣｉに向かう電流経路に介在するスイッチング素子は、トランジスタＱ７７、ダイオードＤ７７、およびトランジスタＱＬｉだけであり、分離スイッチは介在していない点である。このように電流経路に介在するスイッチング素子の数を極力少なくすることで、走査電極駆動回路４３の出力インピーダンスを抑制し、電力損失を抑制している。

そして、トランジスタＱ７１をオンにする。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０が電圧Ｖｓｕｓとなり、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｕｓが印加される。

ここで注意すべきは、電圧Ｖｓｕｓの電源から走査電極ＳＣｉに向かう電流経路に介在するスイッチング素子は、トランジスタＱ７１、ダイオードＤ７２、トランジスタＱＬｉだけであり、それ以外のスイッチング素子は介在していない点である。このように電流経路に介在するスイッチング素子の数を極力少なくすることで、走査電極駆動回路４３の出力インピーダンスを抑制している。

このようにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧は強制的に電圧Ｖｓｕｓまで上昇し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電が発生する。その後、トランジスタＱ７７、トランジスタＱ７１をオフにする。

続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加する。

走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加するには、まずトランジスタＱ７８をオンにする。すると、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎからトランジスタＱＬ１〜ＱＬｎ、インダクタＬ７８、ダイオードＤ７８、トランジスタＱ７８を介して電力回収用のコンデンサＣ７６に電流が流れ始め、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧が下がり始める。インダクタＬ７８と電極間容量Ｃｐとは共振回路を形成しているので、共振周期の１／２の時間経過後には走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧は電圧０（Ｖ）付近まで低下する。

ここでも、走査電極ＳＣｉから電力回収用のコンデンサＣ７６に向かう電流経路に介在するスイッチング素子は、トランジスタＱＬｉ、ダイオードＤ７８、およびトランジスタＱ７８だけであり、それ以外のスイッチング素子は介在していない。

次にトランジスタＱ７４をオンにする。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０が電圧０（Ｖ）となり、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）が印加される。

ここでも、走査電極ＳＣｉからＧＮＤに向かう電流経路に介在するスイッチング素子は、トランジスタＱＬｉ、ダイオードＤ７３、およびトランジスタＱ７４だけであり、それ以外のスイッチング素子は介在していない。

このようにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加する。そして維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルス電圧Ｖｓｕｓを印加すると、書込み放電を起こした放電セルで維持放電が発生する。その後、トランジスタＱ７８、トランジスタＱ７４をオフにする。

以下同様に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に輝度重みに応じた数の維持パルスを印加し、表示電極対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。なお本実施の形態においては、維持期間の間は分離スイッチであるトランジスタＱ７５をオンとしている。これは、走査電極ＳＣｉから電圧Ｖｓｕｓの電源に向かって電流を流す経路、およびＧＮＤから走査電極ＳＣｉに向かって電流を流す経路を確保するためである。

そして、維持期間の最後には、消去波形を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加して、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上の壁電圧を消去している。具体的には、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを電圧０（Ｖ）に戻した後、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｒｓまで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極ＳＵｉと走査電極ＳＣｉとの間で弱い放電が起こり、走査電極ＳＣｉ上と維持電極ＳＵｉ上との間の壁電圧が弱められる。こうして維持期間における維持動作が終了する。

走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｒｓまで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加するには、まずトランジスタＱ７１、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオフにする。そして第１のミラー積分回路６１を動作させる。すると節点Ｎ０の電圧ＶＮ０は電圧Ｖｒｓに向かって緩やかに上昇する。こうして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｒｓに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧が印加される。そしてその後、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオンにして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを電圧０（Ｖ）に戻す。

続くサブフィールドの動作もほぼ同様であるため説明を省略する。

なお、本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｓｅｔ＝２９０（Ｖ）、電圧Ｖｓｕｓ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｒｓ＝２００（Ｖ）、電圧Ｖｓｃ＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖａｄ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｅ１＝１３０（Ｖ）、電圧Ｖｅ２＝１４０（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝７０（Ｖ）である。ただしこれらの電圧値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性やプラズマディスプレイ装置４０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。

以上に説明したように、本実施の形態における走査電極駆動回路４３は、分離スイッチとしての１つのトランジスタＱ７５を有する。そして、電力回収用のコンデンサＣ７６と走査電極ＳＣｉとの間に介在するスイッチング素子は２つのトランジスタと１つのダイオードだけである。また、電圧Ｖｓｕｓの電源から走査電極ＳＣｉに向かう電流経路、および走査電極ＳＣｉからＧＮＤに向かう電流経路に介在するスイッチング素子も２つのトランジスタと１つのダイオードだけである。このように本実施の形態における走査電極駆動回路４３は、１つの分離スイッチを用いて回路を構成し、各電流経路に介在するスイッチング素子の数を３個以下とすることで、走査電極駆動回路４３の出力インピーダンスを抑制している。

このように本実施の形態における走査電極駆動回路４３は、１つの分離スイッチを用いて回路を構成し、かつ出力インピーダンスの低い新規な走査電極駆動回路である。

なお上述したように、節点Ｎ０の電圧ＶＮ０は正の電圧Ｖｓｅｔから負の電圧Ｖａｄまで変化する。このとき第１の波形発生回路６０の第１のミラー積分回路６１の積分コンデンサＣ６１に不要な電圧が充電されたままになっていると、あるいは必要な電圧が充電されないままになっていると、第１のミラー積分回路６１が動作を始めるまでに時間遅れが発生することがある。あるいは正常な積分動作を行わないことがある。このような問題は、積分コンデンサＣ６１に充電された不適切な電圧を充放電するまでにある程度の時間がかかるために発生する。この問題は、積分コンデンサＣ６１に不適切な電圧を充放電しないように、また適切な電圧に速やかに充放電する回路を付加することで解決することができる。以下にその具体回路例について実施の形態２として説明する。

（実施の形態２）
実施の形態２におけるパネルの構造等については実施の形態１と同じであるため、説明を省略する。

図６は、本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置の第１のミラー積分回路６１の回路図である。第１のミラー積分回路６１は、トランジスタＱ６１と、積分コンデンサＣ６１と、分離ダイオードＤ６１と、定電流回路８０と、スイッチ回路９０とを備えている。図６に示した第１のミラー積分回路６１は、図４に示した抵抗Ｒ６１の代わりに定電流回路８０を備えている。

定電流回路８０は、トランジスタＱ８３と、ツェナーダイオードＤ８３と、抵抗Ｒ８３と、抵抗Ｒ８４とを有する。そして制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとすると、ツェナーダイオードＤ８３の電圧と抵抗Ｒ８３の抵抗値とで決まる定電流を流す定電流源として動作する。

分離ダイオードＤ６１は、定電流回路８０から積分コンデンサＣ６１に向かって電流を流すとともに、節点Ｎ０の電圧ＶＮ０が負の電圧Ｖａｄまで降下したときに積分コンデンサＣ６１が過充電されるのを防止する。スイッチ回路９０は、第１のミラー積分回路６１が動作しないときはオンし、第１のミラー積分回路６１が動作するときはオフする。

この分離ダイオードＤ６１およびスイッチ回路９０を追加することにより、第１のミラー積分回路６１が動作を始めるまでの時間遅れを短縮することができる。以下にその動作について説明する。なお以下、積分コンデンサＣ６１と分離ダイオードＤ６１とが接続されている点を節点Ｎ１と称し、維持パルス発生回路５２のダイオードＤ７３とトランジスタＱ７４との節点を節点Ｎ２と称する。

図７は、本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置の第１のミラー積分回路６１の動作を説明する電圧波形図であり、走査電極ＳＣ１に印加する駆動電圧波形、分離スイッチであるトランジスタＱ７５の状態、制御信号ｓｉｇ６１、節点Ｎ０の電圧ＶＮ０、節点Ｎ１の電圧ＶＮ１をそれぞれ示している。

時刻ｔ１以前では、制御信号ｓｉｇ６１は「Ｌ」レベルであり、スイッチ回路９０はオンとなっている。またトランジスタＱ７４もオンとなっており、節点Ｎ１は適切な電圧０（Ｖ）となっている。その後、トランジスタＱ７４をオフとする。

時刻ｔ１において、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとすると、スイッチ回路９０はオフとなる。そして定電流回路８０は、ツェナーダイオードＤ８３と抵抗Ｒ８３とで決まる一定の電流を積分コンデンサＣ６１に流し始め、節点Ｎ１の電位が一定の速度で上昇し始める。するとトランジスタＱ６１のゲート電圧も上昇するので、トランジスタＱ６１のソース電圧、すなわち節点Ｎ０の電圧ＶＮ０も一定の速度で上昇し始める。

時刻ｔ２において、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｌ」レベルとするとスイッチ回路９０はオンとなる。そしてトランジスタＱ７１、トランジスタＱ７５をオンとして、節点Ｎ０を電圧Ｖｓｕｓとする。すると節点Ｎ１の電圧ＶＮ１も電圧Ｖｓｕｓとなる。その後、トランジスタＱ７１、トランジスタＱ７５をオフとする。

時刻ｔ３において、第２のミラー積分回路６６を動作させて節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を電圧Ｖａｄまで緩やかに低下させる。このときスイッチ回路９０はオンであるがトランジスタＱ７５がオフであるため、節点Ｎ１、節点Ｎ２はハイインピーダンス状態となる。しかし耐圧保護用のコンデンサＣ７５を介して節点Ｎ０と接続されているため、節点Ｎ１の電圧ＶＮ１も緩やかに低下する。そして節点Ｎ１の電圧ＶＮ１が電圧０（Ｖ）以下になるとダイオードＤ７４が導通するため、節点Ｎ１の電圧ＶＮ１はそれ以下には低下しない。

時刻ｔ４において、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオンとして、節点Ｎ０を電圧０（Ｖ）とする。すると積分コンデンサＣ６１に蓄積された電荷が放電して、節点Ｎ１の電圧ＶＮ１も電圧０（Ｖ）となる。

その後、節点Ｎ０に維持パルスが重畳されるが、トランジスタＱ７５がオンであるので、節点Ｎ１にも維持パルスが重畳される。

時刻ｔ５において、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとすると、スイッチ回路９０はオフとなる。そして定電流回路８０は、ツェナーダイオードＤ８３と抵抗Ｒ８３とで決まる一定の電流を積分コンデンサＣ６１に流し始め、節点Ｎ１の電位が一定の速度で上昇し始める。するとトランジスタＱ６１のゲート電圧も上昇するので、トランジスタＱ６１のソース電圧、すなわち節点Ｎ０の電圧ＶＮ０も一定の速度で上昇し始める。

時刻ｔ６において、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｌ」レベルとするとスイッチ回路９０はオンとなる。そしてトランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオンとして、節点Ｎ０を電圧０（Ｖ）とする。すると節点Ｎ１の電圧ＶＮ１も電圧０（Ｖ）となる。その後、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオフとする。

時刻ｔ７において、第２のミラー積分回路６６を動作させて節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を電圧Ｖａｄまで緩やかに低下させる。しかしこのときも節点Ｎ１の電圧ＶＮ１が電圧０（Ｖ）以下になるとダイオードＤ７４が導通するため、節点Ｎ１の電圧ＶＮ１はそれ以下には低下せず、電圧０（Ｖ）に保持される。

時刻ｔ８において、トランジスタＱ７４、トランジスタＱ７５をオンとして、節点Ｎ０を電圧０（Ｖ）とする。節点Ｎ１の電圧ＶＮ１も電圧０（Ｖ）のままである。

その後、節点Ｎ０に維持パルスが重畳されるが、トランジスタＱ７５がオンであるので、節点Ｎ１にも維持パルスが重畳される。

以下同様に、時刻ｔ９において、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとすると、スイッチ回路９０はオフとなる。そして定電流回路８０は、ツェナーダイオードＤ８３と抵抗Ｒ８３とで決まる一定の電流を積分コンデンサＣ６１に流し始め、節点Ｎ１の電位が一定の速度で上昇し始める。するとトランジスタＱ６１のゲート電圧も上昇するので、トランジスタＱ６１のソース電圧、すなわち節点Ｎ０の電圧ＶＮ０も一定の速度で上昇し始める。

このように、本実施の形態における第１のミラー積分回路６１は、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとすることで、すぐに上り傾斜波形電圧を発生することができる。

もし、第１のミラー積分回路６１に分離ダイオードＤ６１とスイッチ回路９０とが設けられていなかったと仮定すると、節点Ｎ０の電圧ＶＮ０が負の電圧Ｖａｄまで低下したとき、節点Ｖ１の電圧ＶＮ１も負の電圧Ｖａｄまで低下して、積分コンデンサＣ６１は電圧（Ｖｓｅｔ−Ｖａｄ）または電圧（Ｖｓｕｓ−Ｖａｄ）に充電される。その場合、定電流回路８０の電流で積分コンデンサＣ６１を充電して節点Ｎ１の電圧が電圧０（Ｖ）になった後に、第１のミラー積分回路６１は動作を開始して上り傾斜波形電圧を出力する。したがって、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとしても、速やかに節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を上昇させることができない。例えば、上り傾斜波形電圧の上昇速度ｄＶ／ｄｔが１．３Ｖ／μｓと設定されている場合、節点Ｎ０の電圧ＶＮ０が上昇し始めるまでに、Ｖａｄ／（ｄＶ／ｄｔ）＝１５４μｓの時間を要することになる。

しかしながら、本実施の形態の第１のミラー積分回路６１にはスイッチ回路９０が設けられており適切な電流経路が確保されているので、制御信号ｓｉｇ６１を「Ｈ」レベルとすることで、速やかに節点Ｎ０の電圧ＶＮ０を上昇させることができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３におけるプラズマディスプレイ装置の第１のミラー積分回路６１のスイッチ回路９０の具体回路構成の一例を示す図である。トランジスタＱ９１は、節点Ｎ１と節点Ｎ２とを接続するスイッチング素子として働く。トランジスタＱ９２と抵抗Ｒ９１、抵抗Ｒ９２は反転増幅器として働く。ツェナーダイオードＤ９５、ダイオードＤ９６、抵抗Ｒ９５、抵抗Ｒ９６はシフトレジスタとして働く。またコンデンサＣ９９、ダイオードＤ９９、抵抗Ｒ９９はブートストラップ回路であり、スイッチ回路９０の電源として働く。

このスイッチ回路９０において、制御信号ｓｉｇ６１が「Ｌ」レベルになると、トランジスタＱ９２はオフとなり、トランジスタＱ９１がオンとなって、節点Ｎ１から節点Ｎ２に向かう電流経路が形成される。また制御信号ｓｉｇ６１が「Ｈ」レベルになると、トランジスタＱ９２はオンとなり、トランジスタＱ９１がオフとなって、節点Ｎ１から節点Ｎ２に向かう電流経路が切断される。

以上説明したように、本実施の形態においては、分離スイッチであるトランジスタＱ７５を１つ用いて、かつ出力インピーダンスの低い走査電極駆動回路４３を実現している。

なお、本発明の実施の形態１〜３において用いた具体的な各数値は、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、少ない分離スイッチを用いて出力インピーダンスを下げた、新規な走査電極駆動回路を備え、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１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 同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走査電極駆動回路の詳細を示す回路図 同プラズマディスプレイ装置のパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 本発明の実施の形態２におけるプラズマディスプレイ装置の第１のミラー積分回路の回路図 同プラズマディスプレイ装置の第１のミラー積分回路の動作を説明する電圧波形図 本発明の実施の形態３におけるプラズマディスプレイ装置の第１のミラー積分回路のスイッチ回路の具体回路構成の一例を示す図

１０ パネル
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極対
３２ データ電極
４０ プラズマディスプレイ装置
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
５０ 走査パルス発生回路
５２ 維持パルス発生回路
６０ 第１の波形発生回路
６１ 第１のミラー積分回路
６２ 電圧切換回路
６４ 第２の波形発生回路
６６ 第２のミラー積分回路
７０ クランプ部
７６ 電力回収部
８０ 定電流回路
９０ スイッチ回路
Ｃ６１ 積分コンデンサ
Ｄ６１ 分離ダイオード
Ｄ７２，Ｄ７３ （逆流防止用の）ダイオード
Ｑ７１ トランジスタ（第１のクランプスイッチ）
Ｑ７４ トランジスタ（第２のクランプスイッチ）
Ｑ７５ トランジスタ（分離スイッチ）

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、前記走査電極に印加する駆動電圧波形を発生する走査電極駆動回路を備えたプラズマディスプレイ装置であって、
   前記走査電極駆動回路は、前記走査電極に印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路と、最高電圧が前記維持パルスの高電圧側の電圧を超える駆動電圧波形を発生する第１の波形発生回路と、最低電圧が前記維持パルスの低電圧側の電圧未満の駆動電圧波形を発生する第２の波形発生回路とを備え、
   前記維持パルス発生回路は、前記維持パルスを発生させる維持電源の高電圧側の電圧に出力をクランプする第１のクランプスイッチと、前記第１のクランプスイッチに直列に接続された第１の逆流防止用のダイオードと、前記維持電源の低電圧側の電圧に出力をクランプする第２のクランプスイッチと、前記第２のクランプスイッチに直列に接続された第２の逆流防止用のダイオードと、第１のクランプスイッチと第２のクランプスイッチとを接続する分離スイッチを備え、
   前記第１の波形発生回路は、積分コンデンサと前記積分コンデンサに電流を流す定電流回路とを有するミラー積分回路を含み、
   前記定電流回路は分離ダイオードを介して前記積分コンデンサに電流を流すとともに、前記第２のクランプスイッチと前記第２の逆流防止用のダイオードとの節点に前記積分コンデンサを接続するスイッチ回路を設けたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
2. 前記第１のクランプスイッチ、前記第２のクランプスイッチ、前記分離スイッチはそれぞれ絶縁ゲートバイポーラトランジスタであり、前記第１のクランプスイッチのエミッタと前記分離スイッチのエミッタとを接続し、前記第２のクランプスイッチのコレクタと前記分離スイッチのコレクタとを接続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。

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