(57)【要約】【課題】表示輝度を均一にして高品質を確保しつつさらなる消費電力の低減を可能にする。【解決手段】初期化期間と、放電セルに書込み放電を発生させる書込み期間と、放電セルの走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加することにより維持放電を発生させる維持期間を有するプラズマディスプレイ装置であって、維持期間に第１の維持周期の維持パルスを印加した後に、第１の維持パルスより維持周期の長い第２の維持パルスと第１の維持パルスを含む期間を設けることで、維持放電時における電源の変動に起因する放電タイミングのばらつきを抑えることができ、輝度が不均一になることによる表示品質の低下を防ぐ。【選択図】図６
2013148763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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を、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの前記書込み期間では前記放電セルで選択的に書込み放電を発生させ前記維持期間では輝度重みに比例した回数の維持パルスを印加して前記書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させるプラズマディスプレイ装置であって、
前記プラズマディスプレイパネルの電極間容量に蓄積された電力をＬＣ共振によってコンデンサに回収し、その回収した電力を前記表示電極の駆動に再利用する電力回収部と、前記表示電極を電源または接地電位にクランプするクランプ部とを有する維持パルス発生回路を備え、
前記維持パルス発生回路は、前記維持期間において、第１の維持周期の第１の維持パルスを印加する第１の維持期間の後に、前記第１の維持周期よりも長い第２の維持周期の第２の維持パルスと前記第１の維持パルスを含む第２の維持期間を駆動することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【請求項２】
前記維持パルス発生回路は、前記第２の維持期間に含まれる第２の維持パルスの数は１発で第１の維持パルスの数は奇数発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。
【請求項３】
前記パネルの点灯率を検出する点灯率検出装置をさらに備え、前記維持パルス発生回路は、検出した点灯率が大きい程、前記点灯率が小さいときより前記第１の維持パルスの数を少なくす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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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の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。
【０００３】
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。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し、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。書込み期間では、表示を行うべき放電セルにおいて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、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。
【０００４】
このようなプラズマディスプレイ装置では、消費電力を削減するために様々な消費電力削減技術が提案されている。特に維持期間における消費電力を削減する技術の１つとして、表示電極対のそれぞれが表示電極対の電極間容量を持つ容量性の負荷であることに着目し、インダクタを構成要素に含む共振回路を用いてそのインダクタと電極間容量とをＬＣ共振させ、電極間容量に蓄えられた電荷を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電荷を表示電極対の駆動に再利用する、いわゆる電力回収回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−１０９５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、パネルはますます大画面化され、また上述したような高輝度化技術が導入されることによって消費電力が増大しており、表示輝度の均一性とさらなる消費電力の低減が求められている。本発明のパネルの駆動回路およびプラズマディスプレイ装置は、これらの課題に鑑みなされたものであり、表示輝度を均一にして高品質を確保しつつさらなる消費電力の低減が可能な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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のプラズマディスプレイ装置は、上記課題を解決するために、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、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの書込み期間では放電セルで選択的に書込み放電を発生させ維持期間では輝度重みに比例した回数の維持パルスを印加して書込み放電を発生させた放電セルで維持放電を発生させるプラズマディスプレイ装置であって、プラズマディスプレイパネルの電極間容量に蓄積された電力をＬＣ共振によってコンデンサに回収し、その回収した電力を表示電極の駆動に再利用する電力回収部と、表示電極を電源または接地電位にクランプするクランプ部とを有する維持パルス発生回路を備え、維持パルス発生回路は、維持期間において、第１の維持周期の第１の維持パルスを印加する第１の維持期間の後に、第１の維持周期よりも長い第２の維持周期の第２の維持パルスと第１の維持パルスを含む第２の維持期間を駆動することを特徴とするものである。
【０００８】
また維持パルス発生回路は、第２の維持期間に含まれる第２の維持パルスの数は１発で第１の維持パルスの数は奇数発であることを特徴とするものである。
【０００９】
また本発明のプラズマディスプレイ装置は、パネルの点灯率を検出する点灯率検出装置をさらに備え、維持パルス発生回路は、検出した点灯率が大きい程、点灯率が小さいときより第１の維持パルスの数を少なくすることを特徴とする。
【００１０】
このような構成をとることで本発明のプラズマディスプレイ装置は、表示輝度を均一にして高品質を確保しつつさらなる消費電力を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、表示輝度を均一にして高品質を確保しつつさらなる消費電力の低減が可能な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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるパネルの構造を示す斜視図
【図２】同パネルの電極配列を示す図
【図３】同パネルの各電極に印加する各駆動電圧波形の一例を示す図
【図４】同パネルを備えたプラズマディスプレイ装置の電気的構成を示すブロック図
【図５】同パネルを駆動するための維持パルス発生回路の一例を示す図
【図６】本発明における維持パルスの配置とディップ電圧の相関を示す図
【図７】本発明における維持パルスの制御例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０の構造を示す斜視図である。第１の基板であるガラス製の前面板２１上には、ストライプ状の走査電極２２とストライプ状の維持電極２３とで対をなす表示電極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２４が形成され、その誘電体層２４上に保護層２５が形成されている。
【００１５】
第２の基板である背面板３１上には、走査電極２２および維持電極２３と立体交差するように、誘電体層３３で覆われた複数のストライプ状のデータ電極３２が形成されている。誘電体層３３上にはデータ電極３２と平行に複数の隔壁３４が配置され、この隔壁３４間の誘電体層３３上および隔壁３４の側面に蛍光体層３５が設けられている。また、データ電極３２は隣り合う隔壁３４の間の位置に配置されている。
【００１６】
これら前面板２１と背面板３１とは、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスが放電ガスとして封入されている。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、各区画には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の各色に発光する蛍光体層３５が順次配置されている。そして、走査電極２２および維持電極２３とデータ電極３２とが交差する部分に放電セルが形成され、各色に発光する蛍光体層３５が形成された隣接する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。この画素を構成する放電セルが形成された領域が画像表示領域となり、画像表示領域の周囲は、ガラスフリットが形成された領域等のように画像表示が行われない非表示領域となる。
【００１７】
なお、パネル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。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０の電極配列図である。図２に示すとおり、パネル１０には、行方向にｎ本の走査電極２２（図面中、走査電極２２(1)〜２２(n)）およびｎ本の維持電極２３（図面中、維持電極２３(1)〜２３(n））が配列され、列方向にｍ本のデータ電極３２（図面中、データ電極３２(1)〜３２(m)）が配列されている。そして、１対の走査電極２２および維持電極２３と１つのデータ電極３２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２２と維持電極２３とは互いに平行に対をなして形成されているために走査電極２２と維持電極２３との間に大きな電極間容量Ｃｐが存在する。
【００１９】
このような構成のパネル１０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Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光体を励起発光させることによりカラー表示を行っている。また、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、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。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し、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。書込み期間では、表示を行う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、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。このように、画像データを表示するために、初期化期間、書込み期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。この、パネル１０を駆動するための駆動電圧波形とその動作について、次に説明する。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０の各電極に印加する各駆動電圧波形を示す図である。図３に示すように、本発明の実施の形態においては、１フィールド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は初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。それぞれのサブフィールドは発光期間の重みを変えるため維持期間における維持パルスの数を異ならせている以外はほぼ同様の動作を行い、各サブフィールドにおける動作原理もほぼ同様であるので、ここでは１つのサブフィールドについてのみ動作を説明する。
【００２１】
まず、初期化期間では、例えば、正のパルス電圧を全ての走査電極２２(1)〜２２(n)に印加し、走査電極２２(1)〜２２(n)および維持電極２３(1)〜２３(n)を覆う誘電体層２４上の保護層２５および蛍光体層３５上に必要な壁電荷を蓄積する。加えて、放電遅れを小さくして書込み放電を安定して発生させるためのプライミング（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。
【００２２】
具体的には、初期化期間前半部では、データ電極３２(1)〜３２(m)、維持電極２３(1)〜２３(n)をそれぞれ０（Ｖ）に保持し、走査電極２２(1)〜２２(n)には、データ電極３２(1)〜３２(m)に対して放電開始電圧以下の電圧Ｖｉ１（Ｖ）から、放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ２（Ｖ）に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極２２(1)〜２２(n)と維持電極２３(1)〜２３(n)、データ電極３２(1)〜３２(m)との間でそれぞれ１回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極２２(1)〜２２(n)上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極３２(1)〜３２(m)上部および維持電極２３(1)〜２３(n)上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部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された壁電荷により生じる電圧を表す。
【００２３】
初期化期間後半部では、維持電極２３(1)〜２３(n)を正電圧Ｖｅ（Ｖ）に保ち、走査電極２２(1)〜２２(n)には、維持電極２３(1)〜２３(n)に対して放電開始電圧以下となる電圧Ｖｉ３（Ｖ）から放電開始電圧を超える電圧Ｖｉ４（Ｖ）に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極２２(1)〜２２(n)と維持電極２３(1)〜２３(n)、データ電極３２(1)〜３２(m)との間でそれぞれ２回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極２２(1)〜２２(n)上部の負の壁電圧および維持電極２３(1)〜２３(n)上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極３２(1)〜３２(m)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。以上により初期化動作が終了する（以下、初期化期間に各電極に印加される駆動電圧波形を「初期化波形」と略記する）。
【００２４】
なお、サブフィールドによっては初期化期間前半部を省略してもよく、この場合には直前のサブフィールドの維持期間において維持放電を行った放電セルにおいて初期化放電が発生する。
【００２５】
次に、書込み期間では、全ての走査電極２２(1)〜２２(n)に順次負の走査パルスを印加することによって走査を行う。そして、走査電極２２(1)〜２２(n)を走査している間に、表示データにもとづきデータ電極３２(1)〜３２(m)に正の書込みパルス電圧を印加する。こうして走査電極２２(1)〜２２(n)とデータ電極３２(1)〜３２(m)との間に書込み放電が発生し、走査電極２２(1)〜２２(n)上の保護層２５の表面に壁電荷が形成される。
【００２６】
具体的には、書込み期間では、走査電極２２(1)〜２２(n)を一旦電圧Ｖｃ（Ｖ）に保持する。次に、放電セルＣ(p,1)〜Ｃ(p,m)（ｐは１〜ｎの整数）の書込み動作では、走査電極２２(P)に走査パルス電圧Ｖａ（Ｖ）を印加するとともに、データ電極３２(1)〜３２(m)のうちｐ行目に表示すべき映像信号に対応するデータ電極３２(q)（３２(q)は３２(1)〜３２(m)のうち映像信号にもとづき選択されるデータ電極）に正の書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）を印加する。こうして、書込みパルス電圧が印加されたデータ電極３２(q)と走査パルス電圧が印加された走査電極２２(P)との交差部に対応する放電セルＣ(p,q)の電圧は、外部印加電圧（Ｖｄ−Ｖａ）（Ｖ）にデータ電極３２(q)上の壁電圧および走査電極２２(P)上の壁電圧の大きさが加算された電圧となって放電開始電圧を超える。そして、データ電極３２(q)と走査電極２２(P)との間および維持電極２３(p)と走査電極２２(P)との間に書込み放電が発生する。この書込み放電により放電セルＣ(p,q)の走査電極２２(P)上部に正電圧が蓄積され、維持電極２３(p)上部に負電圧が蓄積される。
【００２７】
このようにして、ｐ行目に表示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、正の書込みパルス電圧Ｖｄ（Ｖ）を印加しなかったデータ電極３２(1)〜３２(m)と走査電極２２(P)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。以下、同様の書込み動作をｎ行目の放電セルＣ(n,q)に至るまで順次行い、書込み期間が終了する。
【００２８】
続く維持期間では、一定の期間、走査電極２２(1)〜２２(n)と維持電極２３(1)〜２３(n)との間に放電を維持するのに充分な電圧を印加する。これにより、走査電極２２(1)〜２２(n)と維持電極２３(1)〜２３(n)との間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層３５を励起発光させる。このとき、書込み期間において書込みパルス電圧が印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層３５の励起発光は起こらない。
【００２９】
なお、走査電極２２(1)〜２２(n)と維持電極２３(1)〜２３(n)との間に印加する維持パルスの波形と維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）の値およびそれにともなう放電の詳細については後述し、ここでは維持期間における動作の概要を説明する。
【００３０】
維持期間では、走査電極２２(1)〜２２(n)を０（Ｖ）に一旦戻した後、維持電極２３(1)〜２３(n)を０（Ｖ）に戻す。その後、走査電極２２(1)〜２２(n)に正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）を印加する。このとき、書込み放電を起こした放電セルＣ(p,q)における走査電極２２(P)上部と維持電極２３(p)上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に加えて、書込み期間において走査電極２２(P)上部および維持電極２３(p)上部に蓄積された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２２(P)と維持電極２３(p)との間に１回目の維持放電が発生する。維持放電を起こした放電セルＣ(p,q)では、維持放電発生時における走査電極２２(P)と維持電極２３(p)との電位差を打ち消すように走査電極２２(P)上部に負電圧が蓄積され、維持電極２３(p)上部に正電圧が蓄積される。このときデータ電極３２(q)上にも正の壁電圧が蓄積される。また、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状態が保持される。こうして、１回目の維持放電が終了する。
【００３１】
１回目の維持放電の後、走査電極２２(1)〜２２(n)を０（Ｖ）に戻し、維持電極２３(1)〜２３(n)に正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）を印加する。このとき、１回目の維持放電を起こした放電セルＣ(p,q)における走査電極２２(P)上部と維持電極２３(p)上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Ｖｓ（Ｖ）に加えて、１回目の維持放電において走査電極２２(P)上部および維持電極２３(p)上部に蓄積された壁電圧が加算されて放電開始電圧より大きくなり、２回目の維持放電が発生する。この２回目の維持放電により維持電極２３(p)上に負電圧が蓄積され走査電極２２(P)上に正電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極２２(1)〜２２(n)と維持電極２３(1)〜２３(n)とに輝度重みに応じた数の維持パルスを交互に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Ｃ(p,q)に対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して行われる。こうして維持期間における維持動作が終了する。
【００３２】
続くサブフィールドにおける初期化期間、書込み期間、維持期間の動作も第１サブフィールドにおける動作とほぼ同様のため、説明を省略する。
【００３３】
図４は、本発明の実施の形態１におけるパネル１０を備えたプラズマディスプレイ装置１の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すプラズマディスプレイ装置１は、パネル１０、ＡＰＬ検出回路２、点灯率検出回路２’、画像信号処理回路３、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６、タイミング発生回路７および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源部（図示せず）を備えている。
【００３４】
画像信号処理回路３は、入力されたアナログの画像信号ｓｉｇをデジタルの画像信号に変換する。そして、デジタルの画像信号を、発光期間の重みの異なる複数のサブフィールドの組み合わせによってパネル１０に発光表示するため、１フィールドの映像信号から各サブフィールド毎の発光・非発光の制御を行うサブフィールドデータに変換する。そして、サブフィールドデータからデータ電極駆動回路用制御信号、走査電極駆動回路用制御信号および維持電極駆動回路用制御信号を生成し、データ電極駆動回路４、走査電極駆動回路５、維持電極駆動回路６へそれぞれ出力する。
【００３５】
ＡＰＬ検出回路２は、画像信号処理回路３においてデジタル信号化された画像信号から、輝度値を１フィールド期間または１フレーム期間に亘って累積する等の一般に知られた手法を用いることによって平均的な明るさ、すなわちＡＰＬを検出し、それをＡＰＬデータとして出力する。
【００３６】
点灯率検出回路２’は、フィールドごと、またはサブフィールド毎に、パネル１０に画像を表示する際に同時に点灯する表示セルの数やその数が全表示セル数に占める割合である点灯率を算出する。
【００３７】
タイミング発生回路７は水平同期信号Ｈ、垂直同期信号ＶおよびＡＰＬ検出回路２が検出したＡＰＬをもとにして各電極駆動回路の駆動電圧波形を制御する各種のタイミング信号を発生し、各回路ブロックへ供給する。
【００３８】
パネル１０は、上述したとおり、行方向にｎ行の走査電極２２(1)〜２２(n)（図１の走査電極２２）とｎ行の維持電極２３(1)〜２３(n)（図１の維持電極２３）とが交互に配列され、列方向にｍ列のデータ電極３２(1)〜３２(m)（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２２i、維持電極２３i（ｉ＝１〜ｎ）と１つのデータ電極３２j（ｊ＝１〜ｍ）とを含む放電セルＣi,jが放電空間内に（ｍ×ｎ）個形成され、赤色、緑色および青色の各色に発光する３つの放電セルにより１つの画素が構成される。
【００３９】
そして、データ電極駆動回路４は、サブフィールド毎の画像データを各データ電極３２に対応する信号に変換し各データ電極３２jを独立して駆動する。
【００４０】
また、走査電極駆動回路５は、維持期間に走査電極２２(1)〜２２(n)に印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路１００を内部に備え、各走査電極２２(1)〜２２(n)をそれぞれ独立して駆動することができる。そして、走査電極駆動回路用制御信号にもとづいて各走査電極２２(1)〜２２(n)を独立して駆動する。
【００４１】
また、維持電極駆動回路６は、初期化期間および書込み期間において維持電極２３(1)〜２３(n)に定電圧Ｖｅ（Ｖ）を印加する回路と、維持期間に維持電極２３(1)〜２３(n)に印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路２００とを内部に備え、パネル１０の全ての維持電極２３(1)〜２３(n)をまとめて駆動することができるように構成されている。そして、維持電極駆動回路用制御信号にもとづいて維持電極２３(1)〜２３(n)をまとめて駆動する。
【００４２】
次に、維持パルス発生回路１００、維持パルス発生回路２００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パネル１０を駆動するための維持パルス発生回路１００、２００の回路図である。なお、図５では、パネル１０の電極間容量をＣｐとして示し、走査パルスおよび初期化波形を発生させる回路は省略している。
【００４３】
維持パルス発生回路１００は、インダクタを備えた共振回路を有し、パネル１０の電極間容量Ｃｐ（走査電極２２(1)〜２２(n)に生じた容量性負荷）に蓄えられた電力を回収し、その回収された電力を走査電極２２(1)〜２２(n)の駆動電力として再利用する構成にして、消費電力を削減する。
【００４４】
具体的には、維持パルス発生回路１００は、電力回収部１１０とクランプ部１２０とから構成されている。電力回収部１１０は、電力回収用のコンデンサＣ１０、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２、逆流防止用のダイオードＤ１１、Ｄ１２、電力供給用のインダクタＬ１１、電力回収用のインダクタＬ１２を有している。また、クランプ部１２０は、電圧値がＶｓ（Ｖ）である電源ＶＳ、スイッチング素子Ｑ１３、Ｑ１４を有している。そしてこれらの電力回収部１１０およびクランプ部１２０は走査パルス発生回路（維持期間中は短絡状態となるため図示せず）を介してパネル１０の電極間容量Ｃｐの一端である走査電極２２に接続されている。
【００４５】
電力回収部１１０では、インダクタＬ１１、Ｌ１２を用いることによりパネル１０の電極間容量ＣｐとインダクタＬ１１またはインダクタＬ１２とをＬＣ共振させて、電力の回収および供給を行う。電力の回収時には、電極間容量ＣｐとインダクタＬ１２とをＬＣ共振させて、走査電極２２(1)〜２２(n)に生じた容量性負荷に蓄えられた電力を、電流の逆流防止用のダイオードＤ１２およびスイッチング素子Ｑ１２を介して電力回収用のコンデンサＣ１０に移動させる。電力の供給時には、電極間容量ＣｐとインダクタＬ１１とをＬＣ共振させて、電力回収用のコンデンサＣ１０に蓄えられた電力を、スイッチング素子Ｑ１１および逆流防止用ダイオードＤ１１を介してパネル１０（走査電極２２(1)〜２２(n)）に移動する。
【００４６】
こうして維持期間における走査電極２２(1)〜２２(n)の駆動を行う。したがって電力回収部１１０では、維持期間において、電源から電力を供給されることなく、ＬＣ共振によって走査電極２２(1)〜２２(n)の駆動を行うため、実質的な消費電力は０となる。なお、電力回収用のコンデンサＣ１０は、パネル１０の電極間容量Ｃｐに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収部１１０の電源として働くように、電源ＶＳの電圧値Ｖｓ（Ｖ）の半分の約Ｖｓ／２（Ｖ）に充電されている。また、電源ＶＳは、詳細は後述するが、コンデンサＣ１０に蓄えられた回収電力を走査電極２２の駆動に再利用する際、すなわち電源ＶＳの電圧の２分の１であるＶｓ／２（Ｖ）が維持期間において走査電極２２に印加されたときに、維持放電が発生しないか、または維持放電が発生してもその放電電流によって走査電極２２に印加する電圧が低下しない程度の低い電圧値に設定されている。
【００４７】
一方、クランプ部１２０は、電源ＶＳからスイッチング素子Ｑ１３を介して走査電極２２(1)〜２２(n)に電力を供給して走査電極２２(1)〜２２(n)を電圧Ｖｓにクランプし、また、走査電極２２(1)〜２２(n)をスイッチング素子Ｑ１４を介して接地電位にクランプすることによって、走査電極２２(1)〜２２(n)の駆動を行う。したがって、クランプ部１２０による走査電極２２(1)〜２２(n)の駆動時においては、電源ＶＳから電力が供給されることによる消費電力が発生するが、電力供給のインピーダンスは非常に小さい。
【００４８】
こうして維持パルス発生回路１００は、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４の切替えによって、電力回収部１１０とクランプ部１２０とを切替え、走査電極２２(1)〜２２(n)に印加するための維持パルスを発生する。このように、維持パルス発生回路１００では、ＬＣ共振を利用した電力回収部１１０による駆動とクランプ部１２０による駆動とを切替えて維持パルスを発生させることで、走査電極駆動回路５の消費電力を低減している。
【００４９】
なお、スイッチング素子Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１４は、ＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等のスイッチング動作を行う一般に知られた素子からなり、画像信号処理回路３において作成されたサブフィールド制御信号にもとづき切替えが制御される。また、以降の説明におけるスイッチング素子も同様にＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ等の素子からなり、画像信号処理回路３において作成されたサブフィールド制御信号にもとづき切替えが制御されるものとする。
【００５０】
維持パルス発生回路２００は、電力回収用のコンデンサＣ２０、スイッチング素子Ｑ２１、Ｑ２２、逆流防止用のダイオードＤ２１、Ｄ２２、電力供給用のインダクタＬ２１、電力回収用のインダクタＬ２２を有する電力回収部２１０と、電源ＶＳ、スイッチング素子Ｑ２３、Ｑ２４を有するクランプ部２２０とから構成され、電力回収部２１０およびクランプ部２２０はパネル１０の電極間容量Ｃｐの一端である維持電極２３に接続されている。そして、パネル１０の電極間容量ＣｐとインダクタＬ２１またはインダクタＬ２２とをＬＣ共振させて、電力の回収および供給を行う構成であるが、その動作は維持パルス発生回路１００と同様であるので説明を省略する。
【００５１】
プラズマディスプレイパネルにおいて、表示状態によっては電源ＶＳから印加される電圧値Ｖｓ（Ｖ）がパネルの負荷に起因したディップにより変動してしまい、この結果同一サブフィールド内の維持期間の前半と後半で電圧値Ｖｓ（Ｖ）の値が変化してしまい、特に維持期間の後半で放電発光が不安定になってしまうということがある。
【００５２】
また、最近ではパネルの輝度を高める取り組みの一つとして、放電ガスとして使用されるキセノン（Ｘｅ）の分圧を高くすることや、さらなる大画面化が行われているが、上述したディップが余計目立ち、表示品質が低下してしまう問題がある。
【００５３】
そこで、本発明においては、維持期間に走査電極および維持電極に印加する維持パルスにおいて、第１の維持周期で維持動作を第１の維持パルス数発印加した後に、第２の維持パルス数周期で第１の維持周期よりも長い第２の維持周期を含ませることで、ディップ電圧の緩和を行い電圧値Ｖｓ（Ｖ）の安定化を図ることで、発光輝度を均一にして高品質表示状態にすることができる。図６にその一例を示している。
【００５４】
図６（ａ）は、図３において、維持期間に走査電極および維持電極に印加する維持パルスの主要部を拡大して示している波形図である。維持パルスには通常の維持周期である第１の維持周期を有する第１の維持パルスと、第１の維持周期に比べて長い第２の維持周期を有する第２の維持パルスがある。維持期間の最初の期間である第１の維持期間では、第１の維持周期を有する第１の維持パルスが走査電極と維持電極に連続して印加されている。続く第２の維持期間には、第２の維持周期を有する第２の維持パルスと第１の維持パルスが含まれ、それ以降も第２の維持期間が継続してそれぞれの電極を駆動している。
【００５５】
図６（ｂ）は、縦軸に走査電極の電圧値Ｖｓのディップ電圧を、横軸に維持期間中の維持パルス数をとったもので、ディップ電圧と維持パルス数の相関を示したグラフである。図６（ｂ）に示すとおり、電圧値Ｖｓのディップ電圧は維持パルス数が増えると共に大きくなり、本実施の形態の記す制御を行わない場合は点線のように維持期間中に５［Ｖ］以上ディップが生じてしまっている。
【００５６】
本実施の形態では、第１の維持パルスが走査電極と維持電極に数発印加された後に、第２の維持パルスが走査電極に印加される。第２の維持パルスが挿入されるとその間にディップ電圧が一定値だけ回復する。その後、第１の維持パルスを連続して印加することで電圧値Ｖｓのディップが進行する。ここでまた第２の維持パルスを挿入することによりディップ電圧が一定値だけ回復する。このように、維持パルス数が増えたとしても、電圧値Ｖｓのディップは第２の維持パルスを挿入することで抑えられる。
【００５７】
本実施の形態では維持期間の最初に第１の維持パルスだけを走査電極と維持電極に連続して印加する第１の維持期間を設け、第１の維持期間のあとに、第２の維持周期を備える第２の維持パルスを１つ印加し、その後に第１の維持パルスを数発印加する第２の維持期間を設ける。その後はこの第２の維持期間を繰り返して維持パルスを印加して維持放電を発生させる。
【００５８】
図６（ｂ）に記すとおり、第１の維持パルスだけで維持放電を発生させていると、すなわち第１の維持期間だけで維持期間を終えてしまうと、点線が示すように５［Ｖ］以上ディップが生じているが、第２の維持期間を設けること、すなわち第２の維持パルスを印加することで、３［Ｖ］程度のディップに収めることができている。これにより、パネル１０の発光輝度を均一にすることが出来る。
【００５９】
本実施の形態では、第２の維持期間の最初の維持パルスが第２の維持パルスであるが、最初に第１の維持パルスを印加したあとに第２の維持パルスを印加する構成であってもよい。
【００６０】
また第２の維持期間において第２の維持パルスを走査電極に印加した後に第２の維持パルスを維持電極に印加する第２の維持期間を設け、その後も第２の維持パルスを印加する電極を交互に変えていくことで発光輝度を均等にすることが可能である。例えば、最初の維持パルスを第２の維持パルスとし、その後に奇数個の第１の維持パルスを連続して印加する期間を第２の維持期間として構成すると、この第２の維持期間を連続すると、第２の維持パルスが第１のパルスを間に挟んで走査電極と維持電極とに交互に印加される。従って、走査電極と維持電極に対して交互にバランスよく第２の維持パルスを挿入することができ、より発光輝度を均一にすることが出来る。
【００６１】
図７はパネルの点灯率により、図６（ａ）で示したパラメータを制御する一例を示している。第１の維持パルスの数を少なく設定するかわりに第２の維持パルスの数を多く設定したり、第２の維持パルスの周期を長く設定したりすれば、より多くのディップを緩和することが出来るが、駆動時間が必要になってしまう。そこで本実施の形態では、パネル１０の負荷によりパラメータを変更することで、駆動時間の無駄な増加を抑制しつつ、ディップ電圧の減少を実現する。
【００６２】
具体的にはパネル１０の負荷が小さい場合には、維持パルス１発辺りの電圧値Ｖｓのディップ電圧は小さくなる為、サブフィールド毎に点灯率が小さい場合には、ディップを余り緩和しなくても良い設定にし、逆に点灯率が大きい場合にはディップを緩和できるようにパラメータを設定している。図７に記すとおり、点灯率が５０％未満では維持期間には第１の維持パルスだけ印加する。点灯率が６０％から５０％では第１の維持パルスの他に第２の維持パルスを印加する。このときの第２の維持パルスの周期は５０μ秒である。点灯率が大きくなるほど第１の維持パルスの数を減らし、第２の維持パルスの周期を大きくしていくことで、画質を損なわず発光輝度を均一にした映像を提供することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のプラズマディスプレイ装置は、表示輝度を均一にして高品質を確保しつつさらなる消費電力の低減が可能であり、テレビジョン装置や電子黒板や電子看板装置として有用である。
【符号の説明】
【００６４】
１  プラズマディスプレイ装置
２  ＡＰＬ検出回路
３  画像信号処理回路
４  データ電極駆動回路
５  走査電極駆動回路
６  維持電極駆動回路
７  タイミング発生回路
１０  パネル
２１  （ガラス製の）前面板
２２  走査電極
２３  維持電極
２４，３３  誘電体層
２５  保護層
３１  背面板
３２  データ電極
３４  隔壁
３５  蛍光体層
１００，２００  維持パルス発生回路
１１０，２１０  電力回収部
１２０，２２０  クランプ部
Ｃ１０，Ｃ２０  （電力回収用）コンデンサ
Ｃｐ  電極間容量
Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ１３，Ｑ１４，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ２３，Ｑ２４  スイッチング素子
Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ２１，Ｄ２２  （逆流防止用）ダイオード
Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ２１，Ｌ２２  インダクタ
ＶＳ  電源
【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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【図７】
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