(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を形成して対向する一対の基板上に複数列の表示電極とこの表示電極に交差するように対向配置される複数列のアドレス電極とを設けることにより構成された複数の放電セル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に信号を印加して表示を行う表示駆動回路とを有し、かつ消費電力が少なくなった時に最大電力から少なくなった電力分を消費するダミー負荷と、電力変動を検出しダミー負荷に消費させる電力を制御するダミー負荷制御回路とを備え、前記ダミー負荷制御回路は、放送受信時と非放送系の映像ソースとで、前記ダミー負荷による消費電力安定化を行う場合と安定化を行わずにダミー負荷への電力供給を停止する場合とを切替えるように構成し、前記放送受信時には、平均輝度の変化によって最大消費電力から減少した電力分を前記ダミー負荷に供給し、前記非放送系の映像ソースの場合は、前記ダミー負荷への電力供給を停止するように構成し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、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られてい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】
プラズマディスプレイ装置は、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり視野角が広いこと、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などの理由から、フラットパネルディスプレイ技術の中で最近特に注目を集めている。
【０００３】
一般に、このプラズマディスプレイ装置では、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させカラー表示を行っている。そして、基板上に隔壁によって区画された表示セルが設けられており、これに蛍光体層が形成されている構成を有する。
【０００４】
このプラズマディスプレイ装置には、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、プラズマディスプレイ装置の主流は、３電極構造の面放電型のもので、その構造は、一方の基板上に平行に隣接した表示電極対を有し、もう一方の基板上に表示電極と交差する方向に配列されたアドレス電極と、隔壁、蛍光体層を有するもので、比較的蛍光体層を厚くすることができ、蛍光体によるカラー表示に適している。
【０００５】
以下、プラズマディスプレイ装置の一例を図３〜図６を用いて説明する。
【０００６】
まず、プラズマディスプレイ装置におけるプラズマディスプレイパネルの構造について図３を用いて説明する。図３に示すように、ガラス基板などの透明な前面側の基板１上には、スキャン電極とサステイン電極とで対をなすストライプ状の表示電極２が複数列形成され、そしてその電極群を覆うように誘電体層３が形成され、その誘電体層３上には保護膜４が形成されている。
【０００７】
また、前記前面側の基板１に対向配置される背面側の基板５上には、スキャン電極及びサステイン電極の表示電極２と交差するように、オーバーコート層６で覆われた複数列のストライプ状のアドレス電極７が形成されている。このアドレス電極７間のオーバーコート層６上には、アドレス電極７と平行に複数の隔壁８が配置され、この隔壁８間の側面およびオーバーコート層６の表面に蛍光体層９が設けられている。
【０００８】
これらの基板１と基板５とは、スキャン電極およびサステイン電極の表示電極２とアドレス電極７とがほぼ直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして前記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうちの一種または混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、放電空間は、隔壁８によって複数の区画に仕切ることにより、表示電極２とアドレス電極７との交点が位置する複数の放電セルが設けられ、その各放電セルには、赤色、緑色及び青色となるように蛍光体層９が一色ずつ順次配置されている。
【０００９】
図４にこのプラズマディスプレイパネルの電極配列を示しており、図４に示すようにスキャン電極およびサステイン電極とアドレス電極とは、Ｍ行×Ｎ列のマトリックス構成であり、行方向にはＭ行のスキャン電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMおよびサステイン電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMが配列され、列方向にはＮ列のアドレス電極Ｄ1〜ＤNが配列されている。
【００１０】
このような電極構成のプラズマディスプレイパネルにおいては、アドレス電極とスキャン電極の間に書き込みパルスを印加することにより、アドレス電極とスキャン電極の間でアドレス放電を行い、放電セルを選択した後、スキャン電極とサステイン電極との間に、交互に反転する周期的な維持パルスを印加することにより、スキャン電極とサステイン電極との間で維持放電を行い、所定の表示を行うものである。
【００１１】
図５に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の表示駆動回路の構成を示している。図５に示すように、図３に示す構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）１０、アドレスドライバ回路１１、スキャンドライバ回路１２、サステインドライバ回路１３、放電制御タイミング発生回路１４、電源回路１５、１６、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ・デジタル変換器）１７、走査数変換部１８、及びサブフィールド変換部１９を備えている。
【００１２】
図５の回路において、まず、映像信号ＶＤは、Ａ／Ｄコンバータ１７に入力される。また、水平同期信号Ｈ及び垂直同期信号Ｖは放電制御タイミング発生回路１４、Ａ／Ｄコンバータ１７、走査数変換部１８、サブフィールド変換部１９に与えられる。Ａ／Ｄコンバータ１７は、映像信号ＶＤをデジタル信号に変換し、その画像データを走査数変換部１８に与える。
【００１３】
走査数変換部１８は、画像データをＰＤＰ１０の画素数に応じたライン数の画像データに変換し、各ラインごとの画像データをサブフィールド変換部１９に与える。サブフィールド変換部１９は、各ラインごとの画像データの各画素データを複数のサブフィールドに対応する複数のビットに分割し、各サブフィールドごとに各画素データの各ビットをアドレスドライバ回路１１にシリアルに出力する。アドレスドライバ回路１１は、電源回路１５に接続されており、サブフィールド変換部１９から各サブフィールドごとにシリアルに与えられるデータをパラレルデータに変換し、そのパラレルデータに基づいて複数のアドレス電極に電圧を供給する。
【００１４】
放電制御タイミング発生回路１４は、水平同期信号Ｈおよび垂直同期信号Ｖを基準として、放電制御タイミング信号ＳＣ、ＳＵを発生し、各々スキャンドライバ回路１２およびサステインドライバ回路１３に与える。スキャンドライバ回路１２は、出力回路１２１及びシフトレジスタ１２２を有する。また、サステインドライバ回路１３は、出力回路１３１及びシフトレジスタ１３２を有する。これらのスキャンドライバ回路１２及びサステインドライバ回路１３は共通の電源回路１６に接続されている。
【００１５】
スキャンドライバ回路１２のシフトレジスタ１２２は、放電制御タイミング発生回路１４から与えられる放電制御タイミング信号ＳＣを垂直走査方向にシフトしつつ出力回路１２１に与える。出力回路１２１は、シフトレジスタ１２２から与えられる放電制御タイミング信号ＳＣに応答して複数のスキャン電極に順に駆動信号電圧を供給する。
【００１６】
サステインドライバ回路１３のシフトレジスタ１３２は、放電制御タイミング発生回路１４から与えられる放電制御タイミング信号ＳＵを垂直走査方向にシフトしつつ出力回路１３１に与える。出力回路１３１は、シフトレジスタ１３２から与えられる放電制御タイミング信号ＳＵに応答して複数のサステイン電極に順に駆動信号電圧を供給する。
【００１７】
図６にこのプラズマディスプレイ装置の表示駆動回路のタイミングチャートの一例を示しており、図６に示すように、書き込み期間では、全てのサステイン電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMを０（Ｖ）に保持した後に、第１行目の表示する放電セルに対応する所定のアドレス電極Ｄ1〜ＤNに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、第１行目のスキャン電極ＳＣＮ1に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれに印加すると、所定のアドレス電極Ｄ1〜ＤNと第１行目のスキャン電極ＳＣＮ1との交点部において、書き込み放電が起こる。
【００１８】
次に、第２行目の表示する放電セルに対応する所定のアドレス電極Ｄ1〜ＤNに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、第２行目のスキャン電極ＳＣＮ2に負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれに印加すると、所定のアドレス電極Ｄ1〜ＤNと第２行目のスキャン電極ＳＣＮ2との交点部において書き込み放電が起こる。
【００１９】
上記同様の動作が順次に行われて、最後に第Ｍ行目の表示する放電セルに対応する所定のアドレス電極Ｄ1〜ＤNに正の書き込みパルス電圧＋Ｖｗ（Ｖ）を、第Ｍ行目のスキャン電極ＳＣＮMに負の走査パルス電圧−Ｖｓ（Ｖ）をそれぞれに印加すると、所定のアドレス電極Ｄ1〜ＤNと第Ｍ行目のスキャン電極ＳＣＮMとの交点部において書き込み放電が起こる。
【００２０】
次の維持期間では、全てのスキャン電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMを一旦０（Ｖ）に保持すると共に、全てのサステイン電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMに負の維持パルス電圧−Ｖｍ（Ｖ）を印加すると、書き込み放電を起こした前記交点部におけるスキャン電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMとサステイン電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMとの間に維持放電が起こる。次に全てのスキャン電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMと全てのサステイン電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMとに負の維持パルス電圧−Ｖｍ（Ｖ）を交互に印加することにより、表示する放電セルにおいて維持放電が継続して起こる。この維持放電の発光によりパネル表示が行われる。
【００２１】
次の消去期間において、全てのスキャン電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMを一旦０（Ｖ）に保持すると共に、全てのサステイン電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMに消去パルス電圧−Ｖｅ（Ｖ）を印加すると、消去放電を起こして放電が停止する。
【００２２】
以上の動作により、プラズマディスプレイ装置において、一画面が表示される。
【００２３】
しかしながら、プラズマディスプレイ装置は原理的に表示する映像信号によって消費電力が大きく変動するという特性を持っている。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このプラズマディスプレイ装置は、多数の放電セルにおいて、放電を行わせることにより映像などの表示を行う構成であるため、一般のＣＲＴを用いたＴＶに比べ、表示する映像シーンによって消費電力が大きく変動する。
【００２５】
近年、このようなプラズマディスプレイ装置が普及し、視聴率の高い放送（高校野球、ワールドカップサッカー、オリンピック等）で多数のプラズマディスプレイ装置が同時に使用される場合、映像信号に同期して消費電力が大きく変動することとなり、電力会社において、電力供給を制御することが難しくなり、最悪の場合、停電等が発生することが予想される。
【００２６】
本発明はこのようなプラズマディスプレイ装置において、消費電力の変動を低減することを目的とするものである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のプラズマディスプレイ装置は、映像が暗くなり消費電力が少なくなった時に最大電力から少なくなった電力分を消費するダミー負荷と、電力変動を検出しダミー負荷に消費させる電力を制御するダミー負荷制御回路とを備え、前記ダミー負荷制御回路は、放送受信時と非放送系の映像ソースとで、前記ダミー負荷による消費電力安定化を行う場合と安定化を行わずにダミー負荷への電力供給を停止する場合とを切替えるように構成し、前記放送受信時には、平均輝度の変化によって最大消費電力から減少した電力分を前記ダミー負荷に供給し、前記非放送系の映像ソースの場合は、前記ダミー負荷への電力供給を停止するように構成したものである。
【００２８】
この構成により、プラズマディスプレイ装置の消費電力変動を低下させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、放電空間を形成して対向する一対の基板上に複数列の表示電極とこの表示電極に交差するように対向配置される複数列のアドレス電極とを設けることにより構成された複数の放電セル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に信号を印加して表示を行う表示駆動回路とを有し、かつ消費電力が少なくなった時に最大電力から少なくなった電力分を消費するダミー負荷と、電力変動を検出しダミー負荷に消費させる電力を制御するダミー負荷制御回路とを備え、前記ダミー負荷制御回路は、放送受信時と非放送系の映像ソースとで、前記ダミー負荷による消費電力安定化を行う場合と安定化を行わずにダミー負荷への電力供給を停止する場合とを切替えるように構成し、前記放送受信時には、平均輝度の変化によって最大消費電力から減少した電力分を前記ダミー負荷に供給し、前記非放送系の映像ソースの場合は、前記ダミー負荷への電力供給を停止するように構成したことを特徴とする。
【００３５】
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２を用いて説明する。
【００３６】
図１は、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表示駆動回路ブロック図である。図１において、１０〜１９は図３に示す部分と同一箇所を示している。
【００３７】
２０は映像が暗くなり消費電力が少なくなった時に最大電力から少なくなった電力分を消費するダミー負荷、２１は電力変動を検出しダミー負荷２０に消費させる電力を制御するダミー負荷制御回路であり、表示駆動回路のメインの電源回路に接続されている。すなわち、映像が暗くなり消費電力が少なくなったことをダミー負荷制御回路２１が検出し、最大電力から少なくなった電力分をダミー負荷２０に消費させるように構成されている。
【００３８】
また、前記ダミー負荷２０は、電力を供給すると温度が下がるペルチェ素子により構成するとともに、表示駆動回路を構成する消費電力の大きい回路素子の放熱板に取り付けており、プラズマディスプレイ装置内部の温度上昇を抑えつつ消費電力の安定化を図ることができる。
【００３９】
また、ダミー負荷制御回路２１は、表示駆動回路に入力される映像信号に基づいて全画面黒表示を検出する機能を設けており、全画面黒表示が長時間続いた場合、ダミー負荷２０への電力供給を停止するように構成しており、無駄な電力の消費を削減することができる。
【００４０】
図２は、一般的なプラズマディスプレイ装置の平均輝度と消費電力の特性を示したものである。実線（Ａ）は一般的なプラズマディスプレイ装置の平均輝度と消費電力特性、斜線部分（Ｂ）は平均輝度変化による消費電力変動分である。消費電力変動（Ｂ）はプラズマディスプレイ装置の画面サイズが大きくなるほど大きくなる。
【００４１】
本実施の形態では、ダミー負荷制御回路２１によってスキャンドライバ回路１２、サステインドライバ回路１３の電源回路１６の消費電力変動を検出し、最大消費電力から映像信号の変化により減った消費電力分（図２（Ｂ））をダミー負荷２０へ電力を供給することによりプラズマディスプレイ装置として消費電力を安定させることができる。消費電力変動の検出をスキャンドライバ回路１２、サステインドライバ回路１３の電源回路１６で行う例で説明したが、勿論プラズマディスプレイ装置の表示駆動回路全体の電力を検出してもかまわない。
【００４２】
また、ダミー負荷制御回路２１は、平均輝度変化によりダミー負荷２０に電力を供給してダミー負荷２０による消費電力安定化を行う場合と、安定化を行わずにダミー負荷２０への電力供給を停止する場合とを、放送受信時と、ビデオ、ＤＶＤ等非放送系の映像ソースとで切替えるように構成し、視聴率が高く多くのプラズマディスプレイ装置が同期して消費電力変動が生じる放送受信時には、平均輝度の変化によってダミー負荷２０へ最大消費電力から減少した電力分を供給してプラズマディスプレイ装置の消費電力の安定化を図り、家庭内のビデオ、ＤＶＤ等や業務用で使用され多数のプラズマディスプレイ装置が同じ映像信号を表示する可能性がない場合は、ダミー負荷２０への電力供給を停止するように構成することにより、消費電力を最小限にすることができる。
【００４３】
さらに、ダミー負荷制御回路２１は、ダミー負荷２０による消費電力安定化を行う場合と安定化を行わずにダミー負荷２０への電力供給を停止する場合とを切替えるように構成し、そしてダミー負荷２０に平均輝度による消費電力変動分の電力を供給するかしないかを、放送あるいはインターネット等を使って放送局側から制御信号を送って制御できるようにすることにより、視聴率の高い時のみにダミー負荷２０による安定化を行うように制御することができる。
【００４４】
なお、ダミー負荷２０は、ペルチェ素子以外に、抵抗、ニクロム線等、電力を消費するものであればよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるプラズマディスプレイ装置によれば、映像信号に応じてプラズマディスプレイ装置の消費電力が大きく変動することを低減することができ、多数のプラズマディスプレイ装置が同時に使用され、映像信号に同期して消費電力が大きく変動する状況に対して、電力会社の発電所等の制御を容易にすることができ、プラズマディスプレイ装置の普及による電力供給の不安定要因を無くすことが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駆動回路ブロック図
【図２】同プラズマディスプレイ装置の平均輝度と消費電力との関係を示す特性図
【図３】従来例におけるプラズマディスプレイ装置のパネルの概略構成を示す斜視図
【図４】従来例におけるプラズマディスプレイ装置のパネルの電極配列を示す説明図
【図５】従来例におけるプラズマディスプレイ装置の表示駆動回路の一例を示すブロック回路図
【図６】従来例におけるプラズマディスプレイ装置の駆動方法の一例を示す信号波形図
【符号の説明】
１、５  基板
２  表示電極
７  アドレス電極
１０  プラズマディスプレイパネル
１１  アドレスドライバ回路
１２  スキャンドライバ回路
１３  サステインドライバ回路
１４  放電制御タイミング発生回路
１５、１６  電源回路
１７  Ａ／Ｄコンバータ（アナログ・デジタル変換器）
１８  走査数変換部
１９  サブフィールド変換部
２０  ダミー負荷部
２１  ダミー負荷制御回路
【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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