(57)【要約】【課題】維持回路の基板サイズを小型化できるプラズマディスプレイ装置を得ることを目的とする。【解決手段】プラズマディスプレイパネル１１の維持放電動作時に前記走査電極および維持電極に維持パルスを供給しかつ画像表示の状態に応じて維持パルス数を制御するように構成した維持回路１４、１５を有し、前記維持回路１４、１５は、前記プラズマディスプレイパネル１１に維持放電電流を供給するための第１および第２のスイッチ素子１４１、１４２、１５１、１５２と、維持パルスのスイッチング電流が流れる第３のスイッチ素子１４５、１５５とを備え、かつ前記第１、第２および第３のスイッチ素子１４１、１４２、１４５、１５１、１５２、１５５を共通の放熱板に取り付けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査電極、維持電極および書き込み電極を有するプラズマディスプレイパネルと、このプラズマディスプレイパネルの維持放電動作時に前記走査電極および維持電極に維持パルスを供給しかつ画像表示の状態に応じて維持パルス数を制御するように構成した維持回路とを有し、前記維持回路は、前記プラズマディスプレイパネルに維持放電電流を供給するための第１および第２のスイッチ素子と、維持パルスのスイッチング電流が流れる第３のスイッチ素子とを備え、かつ前記第１、第２および第３のスイッチ素子を共通の放熱板に取り付けたことを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン受像機およびコンピュータ端末等の画像表示に用いられるプラズマディスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にプラズマディスプレイパネルを表示デバイスに用いるプラズマディスプレイ装置は、図６に示すように構成されている。すなわち、プラズマディスプレイパネル１は、２枚のガラス板を重ね合わせて放電空間を形成するとともに、複数の走査電極群、維持電極群および書き込み電極群を形成することにより複数の放電セルを設けた構造である。そして、プラズマディスプレイパネル１の書き込み電極群には書き込み回路２が接続されるとともに、走査電極群には走査回路３が接続されており、書き込み回路２および走査回路３からの選択パルスで放電を行う放電セルに書き込み動作を行う。また、プラズマディスプレイパネル１の走査電極群には走査回路３を介して維持回路４が接続され、維持電極群には維持回路５が接続されており、維持回路４および維持回路５から交互に出力される維持パルスで、書き込みが行われた放電セルで維持放電動作を行うことにより表示駆動される。この維持回路４、５には、維持放電電流を流すためのスイッチ素子、維持パルスのスイッチング電流を流すスイッチ素子およびコンデンサ、インダクタンスにより構成され、また前記スイッチ素子には、ＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子が用いられる。
【０００３】
このようなプラズマディスプレイ装置では、画像表示の状態、すなわち表示の点灯率に応じて維持パルス数を制御することにより、良好な画質を得るとともに、消費電力を極力低減させるように制御することが行われる。すなわち、表示面積の小さい画像では維持パルス数を多くして明るい画像が得られるように制御し、表示面積の大きい画像では維持パルス数を少なくしてプラズマディスプレイパネルの消費電力が過大にならないように制御している（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３３８９３３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来のプラズマディスプレイ装置では、点灯率の低いときは維持パルス数が多く維持放電電流は少ないので、維持パルスのスイッチング電流を供給するスイッチ素子の電力損失が大きくなり、維持放電電流を供給しているスイッチ素子の電力損失が小さくなる。また点灯率の高いときは維持パルス数が少なく放電電流が多いので、反対に維持パルスのスイッチング電流を供給するスイッチ素子の電力損失が小さく、維持放電電流を供給しているスイッチ素子の電力損失が大きくなる。
【０００６】
また、スイッチ素子に使用されるＭＯＳＦＥＴなどの半導体素子は、維持放電電流や維持パルスのスイッチング電流を流してスイッチング動作をしているので、スイッチのオン抵抗やスイッチングによる電力損失が発生するため、それぞれのスイッチ素子には放熱板を取付け、その放熱板はそれぞれのスイッチ素子の最大電力損失に合わせてサイズを決める必要があるが、点灯率に応じて維持パルス数を制御した場合、上述のようにそれぞれのスイッチ素子における最大電力損失が大きくなることから、放熱板のサイズが大きくなり、この結果スイッチ素子および放熱板を実装する維持回路の基板のサイズが大きくなるという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、維持回路の基板サイズを小型化できるプラズマディスプレイ装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のプラズマディスプレイ装置は、走査電極、維持電極および書き込み電極を有するプラズマディスプレイパネルと、このプラズマディスプレイパネルの維持放電動作時に前記走査電極および維持電極に維持パルスを供給しかつ画像表示の状態に応じて維持パルス数を制御するように構成した維持回路とを有し、前記維持回路は、前記プラズマディスプレイパネルに維持放電電流を供給するための第１および第２のスイッチ素子と、維持パルスのスイッチング電流が流れる第３のスイッチ素子とを備え、かつ前記第１、第２および第３のスイッチ素子を共通の放熱板に取り付けたことを特徴とする。この構成により、スイッチ素子全体としての放熱板サイズを小型化でき、基板サイズを小型化できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置について、図１〜図５の図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１に本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の全体構成を示しており、図において、１１はプラズマディスプレイパネルであり、このプラズマディスプレイパネル１１は、２枚のガラス板を重ね合わせて放電空間を形成するとともに、複数の走査電極群、維持電極群および書き込み電極群を形成することにより複数の放電セルを設けた構造である。このプラズマディスプレイパネル１１の書き込み電極には書き込み回路１２が接続され、走査電極には走査回路１３が接続されており、書き込み回路１２および走査回路１３からの選択パルスで放電を行う放電セルに書き込み動作を行う。また、プラズマディスプレイパネル１１の走査電極群には走査回路１３を介して維持回路１４が接続され、維持電極群には維持回路１５が接続されており、維持回路１４および維持回路１５から交互に出力される維持パルスで、書き込みが行われた放電セルで維持放電動作を行うことにより表示駆動される。
【００１１】
前記維持回路１４は、Ｖｓｕｓの電源電圧が供給される回路に直列に挿入した第１および第２のスイッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体素子からなるスイッチ素子１４１、１４２と、このスイッチ素子１４１とスイッチ素子１４２の接続点に一端を接続しかつ前記プラズマディスプレイパネル１１の走査電極容量とでＬＣ共振回路を構成するインダクタンス１４３と、このインダクタンス１４３と回収回路用のコンデンサ１４４との間に挿入接続した第３のスイッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体素子からなるスイッチ素子１４５とを備えている。
【００１２】
また、前記維持回路１５は、前記維持回路１４と同様に、Ｖｓｕｓの電源電圧が供給される回路に直列に挿入した第１および第２のスイッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体素子からなるスイッチ素子１５１、１５２と、このスイッチ素子１５１とスイッチ素子１５２の接続点に一端を接続しかつ前記プラズマディスプレイパネル１１の維持電極容量とでＬＣ共振回路を構成するインダクタンス１５３と、このインダクタンス１５３と回収回路用のコンデンサ１５４との間に挿入接続した第３のスイッチ素子としてのＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体素子からなるスイッチ素子１５５とを備えている。
【００１３】
そして、前記維持回路１４、１５において、それぞれの回路に用いられるスイッチ素子１４１、１４２、１４５およびスイッチ素子１５１、１５２、１５５は、図１の点線領域Ａ、Ｂに示すように、共通の放熱板に取り付けている。図２にその部分の構成を示している。
【００１４】
図２は、維持回路１４側のスイッチ素子１４１、１４２、１４５の取り付け構造を示している。なお、維持回路１５側のスイッチ素子１５１、１５２、１５５の取り付け構造については、図２と同様な構成であるため、省略する。
【００１５】
図２に示すように、維持回路１４を構成するプリント配線板１６には、ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなどの半導体素子からなるスイッチ素子１４１、１４２、１４５が実装され、そのスイッチ素子１４１、１４２、１４５は、放熱フィン１７ａを有するアルミニウムからなる放熱板１７の平坦面１７ｂに接着材やビスなどにより密着させて取り付けられている。また、放熱板１７は、プリント配線板１６に設けた取り付け孔１６ａに挿入されて取り付けられる取り付け脚１７ｃを有しており、スイッチ素子１４１、１４２、１４５とともにプリント配線板１６に取り付けられている。
【００１６】
次に、上記構成によるプラズマディスプレイ装置の維持回路１４の動作について詳しく説明する。
【００１７】
維持回路１４は、図３に示すように、維持パルス５０を出力している。まず、ｔ１の開始点においてスイッチ素子１４５がオンになり、ｔ１期間において、コンデンサ１４４の電圧１／２Ｖｓｕｓ（Ｖ）からスイッチ素子１４５、インダクタンス１４３、走査回路１３を介してプラズマディスプレイパネル１１に維持パルス５０のスイッチング電流５２が流れ、インダクタンス１４３とプラズマディスプレイパネル１１の走査電極容量とのＬＣ共振を利用して、維持回路１４の出力電圧は０（Ｖ）からＶｓｕｓ（Ｖ）にスイッチングされる。
【００１８】
続くｔ２期間の開始点において、スイッチ素子１４５がオフ、スイッチ素子１４１がオンになり、ｔ２期間においてＶｓｕｓ電源からスイッチ素子１４１を介して、上記書き込み動作を行った放電セル数に応じて走査回路１３を介してプラズマディスプレイパネル１１に維持放電電流５４が流れる。
【００１９】
続くｔ３期間の開始点において、スイッチ素子１４１がオフ、スイッチ素子１４５がオンになり、ｔ３期間においてコンデンサ１４４の電圧１／２Ｖｓｕｓ（Ｖ）からスイッチ素子１４５、インダクタンス１４３、走査回路１３を介してプラズマディスプレイパネル１１に維持パルス５０のスイッチング電流５３が流れ、インダクタンス１４３とプラズマディスプレイパネル１１の電極容量とのＬＣ共振を利用して、維持回路１４の出力電圧はＶｓｕｓ（Ｖ）から０（Ｖ）にスイッチングされる。
【００２０】
続くｔ４期間の開始点において、スイッチ素子１４５がオフ、スイッチ素子１４２がオンになり、以降のｔ４，ｔ５，ｔ６期間において維持回路１５からの維持パルス５１によるスイッチング電流５５、上記書き込み動作を行った放電セル数に応じ維持放電電流５６、スイッチング電流５７がスイッチ素子１４２を流れる。
【００２１】
維持回路１５についても図３に示すように、維持パルスの位相が１８０度シフトしている以外は上記維持回路１４と同様な動作を行う。
【００２２】
また、本実施の形態によるプラズマディスプレイ装置においては、図４に示すように、画像表示の状態、すなわち画像表示の点灯率に応じて維持パルス数を制御している。すなわち、表示面積の小さい（点灯率の小さい）画像では維持パルス数を多くして明るい画像が得られるように制御し、表示面積の大きい（点灯率の大きい）画像では維持パルス数を少なくしてプラズマディスプレイパネルの消費電力が過大にならないように制御している。このように表示の点灯率に応じて維持パルスを制御することで、良好な画質と消費電力の低減を図っている。
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態によるプラズマディスプレイ装置においては、維持回路１４を構成するスイッチ素子１４１、１４２、１４５を共通の単一の放熱板１７に取り付け、また維持回路１５を構成するスイッチ素子１５１、１５２、１５５を共通の単一の放熱板１７に取り付けた構成であり、これによりそれぞれのスイッチ素子に個別に放熱板を取り付ける場合に比べ、放熱板のサイズを小さくし、回路を構成するプリント配線板のサイズを小さくすることができる。
【００２４】
ここで、このことについてさらに説明すると、図５は画像表示の点灯率とスイッチ素子１４１、１４２、１４５の電力損失の関係の一例を示したグラフである。プラズマディスプレイ装置においては、画像入力信号の輝度レベルを一定にして表示面積を変化させることで表示の点灯率を変化させている。図５に示すように、スイッチ素子１４５の電力損失は、維持パルス数が支配的要因となり、点灯率が小さいときは大きいが、点灯率が大きくなるにつれ減少している。一方、スイッチ素子１４１、１４２の合計の電力損失は、点灯率の増加による維持放電電流ピークの増加が支配的要因となり、点灯率が小さいときは小さいが、点灯率が大きくなると緩やかに増加している。
【００２５】
このように点灯率の増加に伴い、スイッチ素子１４５の電力損失は減少し、スイッチ素子１４１、１４２の合計の電力損失は増加する。スイッチ１４１、１４２、１４５を別の放熱板に取り付けると、それぞれの最大電力損失（図５のＰｍａｘ１とＰｍａｘ２）に合わせて放熱板サイズを決めないといけないが、本実施の形態によれば、スイッチ素子１４１、１４２、１４５を１つの放熱板１７に取り付けることにより、スイッチ素子１４１、１４２、１４５の電力損失の合計の最大値（図５のＰｍａｘ３）に合わせて放熱板１７のサイズを決定することができる。図５に示すように、個々の最大電力損失に合わせて個別に放熱板を取り付けた場合の放熱板サイズの合計よりも約１５％小型化でき、その分、維持回路１４の基板サイズを小さくできるので、コストを削減することができる。また、説明を省略するが、維持回路１５についても同様な作用効果が得られる。
【００２６】
なお、上記の説明では、通常の外装を施したＭＯＳＦＥＴの半導体素子をスイッチ素子に用いる場合を例にして説明したが、ベアチップ半導体素子を用いる場合には、ベアチップ半導体素子からなるスイッチ素子を単一の熱導電性基板上に実装し、そしてその上に単一の放熱板を取り付ければよい。また、上記の例では、スイッチ素子は単一のスイッチとして示しているが、実際に半導体素子で構成する場合、スイッチ素子１４５、１５５は双方向の電流を制御するスイッチ素子となるため、ダイオードやＭＯＳＦＥＴなど複数の半導体素子を組み合わせて構成すればよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラズマディスプレイ装置によれば、維持回路の放熱板のサイズを小型化でき、その分基板のサイズも小さくすることができ、コストを削減できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイ装置の全体構成を示す構成図
【図２】同装置の要部構造を示す斜視図
【図３】同装置の駆動波形図
【図４】同装置の点灯率と維持パルス数の関係を示す特性図
【図５】同装置の点灯率とスイッチ素子の電力損失の関係を示す特性図
【図６】従来のプラズマディスプレイ装置を示す構成図
【符号の説明】
１１  プラズマディスプレイパネル
１２  書き込み回路
１３  走査回路
１４、１５  維持回路
１７  放熱板
１４１、１４２、１４５、１５１、１５２、１５５  スイッチ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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