(57)【要約】【課題】低消費電力であって、かつ安全性も考慮した比較的簡単な回路構成で、維持電極に第１の電圧および第２の電圧を印加する維持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。【解決手段】プラズマディスプレイパネルと、維持パルス発生回路５０と、電圧発生回路６０と、維持電源とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、維持パルス発生回路５０は表示電極対の電極間容量とインダクタＬ５１とを共振させて維持パルスの立上りおよび立下りを行う電力回収部５１を有し、電圧発生回路６０は維持電源の電圧よりも低い第１の電圧Ｖｅ１を発生する第１電圧発生部６２と電力回収部５１から第１電圧発生部６２に向かって電流を流す経路（スイッチング素子Ｑ６７〜Ｑ６９）とを有する。【選択図】図５
2009300731.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と、前記維持電極に印加する維持パルスを発生させる維持パルス発生回路と、前記維持電極に印加する第１の電圧を発生させる電圧発生回路と、前記維持パルス発生回路および前記電圧発生回路に電力を供給する維持電源とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、
前記維持パルス発生回路は、前記表示電極対の電極間容量とインダクタとを共振させて前記維持パルスの立上りおよび立下りを行う電力回収部を有し、
前記電圧発生回路は、前記維持電源の電圧よりも低い前記第１の電圧を発生する第１電圧発生部と、前記電力回収部から前記第１電圧発生部に向かって電流を流す経路とを有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】
前記電圧発生回路は前記第１の電圧よりも高い第２の電圧を発生する第２電圧発生部をさらに有し、
前記第１電圧発生部は、第１のインダクタを有するダウンコンバータで構成され、
前記第２電圧発生部は、前記第１のインダクタと誘導結合した第２のインダクタを有し、かつその出力を前記第１の電圧に重畳して前記第２の電圧を発生させ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】
前記電流を流す経路は、バックツーバック接続されたスイッチング素子を含む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、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。
【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基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板上には１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が互いに平行に複数形成され、背面基板上には複数の平行なデータ電極が形成されている。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基板と背面基板とが対向配置されて密封され、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、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割したうえで、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サブフィールド法が一般的である。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選択的に書込みパルスを印加し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で維持放電を起こし、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。
【０００４】
このようにパネルを駆動する駆動回路は、それぞれの電極に様々な電圧値を持つ駆動電圧波形を印加する。例えば特許文献１には、初期化期間において維持電極に第１の電圧を印加し、書込み期間において第１の電圧とは異なる第２の電圧を維持電極に印加する駆動方法が記載されている。これらの電圧を発生させるために、それぞれの電圧に対応した電源回路を独立に設けた回路構成も可能ではあるが、独立に電源回路を設けると電源回路が煩雑になりコストが高くなる。そこで特許文献１には、他の電源の電圧をコンデンサに蓄積し、それを第１の電圧に重畳して第２の電圧を発生させる非常に簡単な回路もあわせて開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２１５４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年は、パネルの大画面化、高精細度化が進む一方で、ディスプレイ装置の省電力化が強く望まれている。消費電力の大きい維持パルス発生回路についてはパネルの容量に充電された電荷を回収して再利用することにより消費電力を抑制する電力回収回路が導入されている。しかしながら他の回路、例えば上述した電源回路について電力を削減する検討はなされていない。
【０００６】
加えてパネルの大画面化にともない、上述した電源回路の電力も増加するが、電力の増加に対応するためには、許容電力の大きい回路素子を使用する、同一の仕様の回路素子を多数並列に接続して使用する等、電源回路のコストが高くなってしまうという問題もあった。さらに消費電力が増加すると、プラズマディスプレイ装置の電源をオンまたはオフする際の電源の制御も煩雑になる。さらにスイッチング素子等の回路素子が万一停止した場合であっても異常な電圧を発生することがないようにプラズマディスプレイ装置の安全性を確保する必要がある。
【０００７】
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、低消費電力であって、かつ安全性も考慮した比較的簡単な回路構成で、維持電極に第１の電圧および第２の電圧を印加する維持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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、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、維持電極に印加する維持パルスを発生させる維持パルス発生回路と、維持電極に印加する第１の電圧を発生させる電圧発生回路と、維持パルス発生回路および電圧発生回路に電力を供給する維持電源とを備えたプラズマディスプレイ装置であって、維持パルス発生回路は表示電極対の電極間容量とインダクタとを共振させて維持パルスの立上りおよび立下りを行う電力回収部を有し、電圧発生回路は維持電源の電圧よりも低い第１の電圧を発生する第１電圧発生部と電力回収部から第１電圧発生部に向かって電流を流す経路とを有することを特徴とする。この構成により、低消費電力であって、かつ安全性も考慮した比較的簡単な回路構成で、維持電極に第１の電圧および第２の電圧を印加する維持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。
【０００９】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の電圧発生回路は、第１の電圧よりも高い第２の電圧を発生する第２電圧発生部をさらに有し、第１電圧発生部は第１のインダクタを有するダウンコンバータで構成され、第２電圧発生部は第１のインダクタと誘導結合した第２のインダクタを有し、かつその出力を第１の電圧に重畳して第２の電圧を発生させる構成であってもよい。この構成により、安全性の高い電圧発生回路を実現することができる。
【００１０】
また本発明のプラズマディスプレイ装置の電圧発生回路の電流を流す経路は、バックツーバック接続されたスイッチング素子を含む構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、低消費電力であって、かつ安全性も考慮した比較的簡単な回路構成で、維持電極に第１の電圧および第２の電圧を印加する維持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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（実施の形態）
図１は、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。
【００１４】
これら前面基板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。
【００１５】
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。
【００１６】
図２は、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。
【００１７】
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。
【００１８】
次に、パネル１０の駆動方法について説明する。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。
【００１９】
図３は、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。
【００２０】
第１サブフィールドの初期化期間の前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで緩やかに上昇する上り傾斜波形電圧を印加する。
【００２１】
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。ここで、電極上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。
【００２２】
初期化期間の後半部では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに第１の電圧Ｖｅ１を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ３から電圧Ｖｉ４まで緩やかに下降する下り傾斜波形電圧を印加する。すると、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Ｖａに達する直前に電圧の降下を停止している。
【００２３】
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３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する。
【００２４】
続く書込み期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに第１の電圧Ｖｅ１よりも高い第２の電圧Ｖｅ２を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｃを印加する。その後、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〜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。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データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間で放電が発生し、この放電が走査電極ＳＣ１と維持電極ＳＵ１との放電に進展して書込み放電が発生する。こうして走査電極ＳＣ１上に正の壁電圧、維持電極ＳＵ１上に負の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。
【００２５】
次に、２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルス電圧Ｖａ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に書込みパルス電圧Ｖｄ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。
【００２６】
ここで維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに第１の電圧Ｖｅ１よりも高い第２の電圧Ｖｅ２を印加するのは、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣｉとの間で放電が発生したとき走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの放電に進展するのを助けるためであり、書込み放電を促進し、かつ安定して発生させるためである。
【００２７】
続く維持期間では、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルス電圧Ｖｓ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。このとき走査電極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。
【００２８】
続いて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルス電圧Ｖｓを印加する。すると書込み放電を起こした放電セルで再び維持放電が発生する。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
なお、本実施の形態において用いる電源の各電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ２＝３３０（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝１９０（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝１０（Ｖ）、電圧Ｖａ＝−１４０（Ｖ）、第１の電圧Ｖｅ１＝１４０（Ｖ）、第２の電圧Ｖｅ２＝１５５（Ｖ）である。
【００３２】
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。
【００３３】
図４は、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４６を備えている。その電源回路４６には維持電極駆動回路４４に電力を供給する電圧Ｖｓの維持電源４７が含まれている。
【００３４】
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。
【００３５】
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はタイミング信号にもとづき駆動電圧波形を発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎを駆動する。維持電極駆動回路４４はタイミング信号にもとづき駆動電圧波形を発生し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎを駆動する。
【００３６】
図５は、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４０の維持電極駆動回路４４の詳細を示す回路図である。維持電極駆動回路４４は、維持電源４７にもとづき維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルスを発生する維持パルス発生回路５０と、維持電源４７にもとづき維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する第１の電圧Ｖｅ１および第２の電圧Ｖｅ２を発生する電圧発生回路６０とを備えている。
【００３７】
維持パルス発生回路５０は、電力回収部５１とクランプ部５４とを備えている。クランプ部５４は、維持パルスを発生させる電源の電圧Ｖｓに出力をクランプするスイッチング素子Ｑ５５と、ＧＮＤ電位、すなわち０（Ｖ）に出力をクランプするスイッチング素子Ｑ５６とを備えている。スイッチング素子Ｑ５５、Ｑ５６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（ＦＥＴ）を用いることができるが、本実施の形態においては絶縁ゲートバイポーラトランジスタを用いている。そしてスイッチング素子Ｑ５５、Ｑ５６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Ｄ５５、ダイオードＤ５６を並列に接続している。
【００３８】
電力回収部５１は、電力回収用のコンデンサＣ５１と、電力回収用のコンデンサＣ５１から維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ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スイッチング素子Ｑ５１およびダイオードＤ５１と、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎから電力回収用のコンデンサＣ５１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スイッチング素子Ｑ５２およびダイオードＤ５２と、回収インダクタＬ５１とを有している。そして電極間容量Ｃｐと回収インダクタＬ５１とをＬＣ共振させて維持パルスの立上りおよび立下りを行う。なお、電力回収用のコンデンサＣ５１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５１の電源として働くように、電圧Ｖｓの半分の約Ｖｓ／２に充電されている。
【００３９】
電圧発生回路６０は、電圧Ｖｓを降圧して第１の電圧Ｖｅ１を発生する第１電圧発生部６２と、第１の電圧Ｖｅ１に出力電圧（Ｖｅ２−Ｖｅ１）を重畳して第２の電圧Ｖｅ２を発生させる第２電圧発生部６４と、第１の電圧Ｖｅ１および第２の電圧Ｖｅ２の出力制御を行って電流経路を構成するスイッチング素子Ｑ６６〜Ｑ６９とを備えている。以下、第１の電圧Ｖｅ１および第２の電圧Ｖｅ２をそれぞれ単に「電圧Ｖｅ１」および「電圧Ｖｅ２」と称する。また第１電圧発生部６２および第２電圧発生部６４をそれぞれ「Ｖｅ１電圧発生部６２」および「Ｖｅ２電圧発生部６４」と称する。
【００４０】
Ｖｅ１電圧発生部６２は、スイッチング素子Ｑ６２と、第１のインダクタＬ６２と、第１のダイオードＤ６２と、第１のコンデンサＣ６２と、スイッチ制御部６３とを有する。以下、第１のインダクタＬ６２、第１のダイオードＤ６２、第１のコンデンサＣ６２をそれぞれ単に「インダクタＬ６２」、「ダイオードＤ６２」、「コンデンサＣ６２」と称する。
【００４１】
スイッチング素子Ｑ６２とインダクタＬ６２とは直列に接続され、スイッチング素子Ｑ６２の他方の端子は電圧Ｖｓの電源に接続され、インダクタＬ６２の他方の端子はコンデンサＣ６２の一方の端子に接続されている。コンデンサＣ６２の他方の端子は接地されている。スイッチング素子Ｑ６２とインダクタＬ６２との接続点にはダイオードＤ６２のカソードが接続され、ダイオードＤ６２のアノードは接地されている。スイッチ制御部６３はコンデンサＣ６２の電圧を検出し、検出した電圧が電圧Ｖｅ１に等しくなるようにスイッチング素子Ｑ６２をオン・オフ制御する。
【００４２】
次にＶｅ１電圧発生部６２の動作について簡単に説明する。スイッチング素子Ｑ６２をオンにすると電圧Ｖｓの維持電源４７からインダクタＬ６２を介してコンデンサＣ６２に電流が流れ始め、コンデンサＣ６２が充電される。次にスイッチング素子Ｑ６２をオフにするとダイオードＤ６２からインダクタＬ６２を介してコンデンサＣ６２に電流が流れ、引き続きコンデンサＣ６２が充電される。ただしこの電流は徐々に減少し、所定の時間の経過後、停止する。以降同様に、スイッチング素子Ｑ６２はオン・オフを繰り返し、コンデンサＣ６２が充電される。スイッチ制御部６３は、例えば１００ｋＨｚの周期でスイッチング素子Ｑ６２のオン・オフ制御を行う。そしてコンデンサＣ６２の電圧が電圧Ｖｅ１に等しくなるようにスイッチング素子Ｑ６２のオン時間を制御している。
【００４３】
このようにＶｅ１電圧発生部６２は、電圧Ｖｓの電源にもとづき電圧Ｖｓより低い電圧Ｖｅ１を発生させるダウンコンバータであり、効率よく電圧Ｖｅ１を発生させている。
【００４４】
Ｖｅ２電圧発生部６４は、インダクタＬ６２に電磁結合された第２のインダクタＬ６４と、第２のダイオードＤ６４と、第２のコンデンサＣ６４と、レギュレータＱ６４と、コンデンサＣ６５とを有する。以下、第２のインダクタＬ６４、第２のダイオードＤ６４、第２のコンデンサＣ６４をそれぞれ単に「インダクタＬ６４」、「ダイオードＤ６４」、「コンデンサＣ６４」と称する。
【００４５】
インダクタＬ６４の一方の端子はＶｅ１電圧発生部６２の出力端子であるコンデンサＣ６２に接続され、他方の端子はダイオードＤ６４のアノードに接続されている。ダイオードＤ６４のカソードは一方の端子がＶｅ１電圧発生部６２の出力端子に接続されたコンデンサＣ６４の他方の端子に接続されている。このようにダイオードＤ６４とコンデンサＣ６４とは整流回路を構成し、コンデンサＣ６４には電圧Ｖｅ１に重畳された正の電圧が発生する。レギュレータＱ６４はコンデンサＣ６４の電圧を降圧して電圧（Ｖｅ２−Ｖｅ１）を出力する。レギュレータＱ６４はＶｅ２電圧発生部６４の出力電圧を安定させるために設けており、コンデンサＣ６５はレギュレータＱ６４を安定して動作させるために設けている。
【００４６】
次にＶｅ２電圧発生部６４の動作について簡単に説明する。インダクタＬ６４はＶｅ１電圧発生部６２のインダクタＬ６２に電磁結合されているので、インダクタＬ６２に流れる電流の変化に応じてインダクタＬ６４に電圧が発生する。言い換えると、Ｖｅ１電圧発生部６２が動作しているときにインダクタＬ６４に電圧が発生する。ダイオードＤ６４はこの電圧を整流しコンデンサＣ６４を充電する。レギュレータＱ６４はコンデンサＣ６４の電圧を降圧して電圧（Ｖｅ２−Ｖｅ１）を出力する。そしてＶｅ１電圧に出力電圧（Ｖｅ２−Ｖｅ１）を重畳してＶｅ２電圧を発生させている。
【００４７】
このようにＶｅ２電圧発生部６４の動作は、Ｖｅ１電圧発生部６２の動作に依存している。すなわち、Ｖｅ１電圧発生部６２が動作しているときは電圧Ｖｅ２を発生し、Ｖｅ１電圧発生部６２が動作していないときは電圧Ｖｅ２を発生しない。
【００４８】
次に電流経路を構成するスイッチング素子Ｑ６６〜Ｑ６９について説明する。スイッチング素子Ｑ６８とスイッチング素子Ｑ６９とは電圧Ｖｅ１または電圧Ｖｅ２を出力するためのスイッチング素子である。スイッチング素子Ｑ６８とスイッチング素子Ｑ６９とはいわゆるバックツーバック接続されている。本実施の形態においては、直列に、かつ制御する電流の方向が互いに逆になるように、それぞれのソースどうしが接続され、スイッチング素子Ｑ６９のドレインは維持パルス発生回路５０の出力に接続されている。
【００４９】
スイッチング素子Ｑ６６はスイッチング素子Ｑ６８およびスイッチング素子Ｑ６９がオンのとき電圧Ｖｅ２を出力するためのスイッチング素子である。スイッチング素子Ｑ６６のドレインはＶｅ２電圧発生部６４のＶｅ２電圧の出力に接続され、スイッチング素子Ｑ６６のソースはスイッチング素子Ｑ６８のドレインに接続されている。
【００５０】
スイッチング素子Ｑ６７は、詳細は後述するが、余剰電力を回収するために設けられている。そしてスイッチング素子Ｑ６７のドレインはスイッチング素子Ｑ６８のドレインに、ソースはＶｅ１電圧の出力に接続されている。なおＶｅ１電圧はスイッチング素子Ｑ６７のボディーダイオードＤ６７を介して維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに供給される。
【００５１】
このように２つのスイッチング素子Ｑ６８、Ｑ６９をバックツーバック接続することにより、電圧発生回路６０から維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに向かって電流を流すことができるとともに、維持パルス発生回路５０の電力回収部５１から電圧発生回路６０のＶｅ１電圧発生部６２に向かって電流を流すことができる電流経路を構成している。
【００５２】
図６は、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４０の維持電極駆動回路４４の動作を説明するためのタイミングチャートである。図６には、維持期間において維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する維持パルスと、続く初期化期間および書込み期間において維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに印加する電圧Ｖｅ１および電圧Ｖｅ２とを示している。
【００５３】
まず、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスを印加する動作について詳細に説明する。
【００５４】
（期間Ｔ１）
維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに維持パルスを印加するには、まず時刻ｔ１で、電力回収部５１のスイッチング素子Ｑ５１をオンにする。すると、電力回収用のコンデンサＣ５１からスイッチング素子Ｑ５１、ダイオードＤ５１、インダクタＬ５１を通して維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎへ電流が流れ始め、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が上がり始める。インダクタＬ５１と電極間容量Ｃｐとは共振回路を構成しているため、時刻ｔ１から共振周期の１／２の時間の後には、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧は電圧Ｖｓ付近まで上昇する。
【００５５】
（期間Ｔ２）
時刻ｔ２でスイッチング素子Ｑ５５をオンにする。すると、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎはスイッチング素子Ｑ５５を通して電圧Ｖｓの電源へ接続されるため、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎは電圧Ｖｓにクランプされる。維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎが電圧Ｖｓにクランプされると、書込み放電を起こした放電セルでは走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間の電圧差が放電開始電圧を超え維持放電が発生し、電圧Ｖｓの電源からスイッチング素子Ｑ５５を介して維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに大きな放電電流が流れる。
【００５６】
なお、スイッチング素子Ｑ５１は時刻ｔ２の後にオフにし、スイッチング素子Ｑ５５は次に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧を印加する時刻ｔ３の直前にオフにする。
【００５７】
（期間Ｔ３）
時刻ｔ３でスイッチング素子Ｑ５２をオンにする。すると、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎからインダクタＬ５１、ダイオードＤ５２、スイッチング素子Ｑ５２を通してコンデンサＣ５１に電流が流れ始め、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が下がり始める。インダクタＬ５１と電極間容量Ｃｐとは共振回路を構成しているため、時刻ｔ３から共振周期の１／２の時間の後には、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧は０（Ｖ）付近まで下降する。
【００５８】
（期間Ｔ４）
時刻ｔ４でスイッチング素子Ｑ５６をオンにする。すると、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎはスイッチング素子Ｑ５６を通して接地されるため、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎは０（Ｖ）にクランプされる。維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎが０（Ｖ）にクランプされている間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにも維持パルスが印加される。すると書込み放電を起こした放電セルでは走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間の電圧差が放電開始電圧を超え維持放電が発生し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎからスイッチング素子Ｑ５６を介して接地電位に大きな放電電流が流れる。
【００５９】
なお、スイッチング素子Ｑ５２は時刻ｔ４の後にオフにし、スイッチング素子Ｑ５６は、次に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧を印加する直前にオフにする。
【００６０】
以上の期間Ｔ１〜期間Ｔ４の動作を繰り返すことにより、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに任意の数の維持パルスを印加することができる。また、インダクタＬ５１と電極間容量Ｃｐとを共振させることにより、電力をほとんど消費することなく維持パルスの立上りおよび立下りを行っている。
【００６１】
次に、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１を印加する動作について詳細に説明する。
【００６２】
維持期間ではスイッチング素子Ｑ６６はオフ、スイッチング素子Ｑ６７はオンである。また維持期間の最後に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎが０（Ｖ）にクランプされている間に、スイッチング素子Ｑ６９をオフからオンに切換える。
【００６３】
（期間Ｔ５）
時刻ｔ５で、電力回収部５１のスイッチング素子Ｑ５１をオンにする。すると電力回収用のコンデンサＣ５１からスイッチング素子Ｑ５１、ダイオードＤ５１、インダクタＬ５１を通して維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎへ電流が流れ始め、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が上がり始める。
【００６４】
（期間Ｔ６）
維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が電圧Ｖｅ１まで上昇すると、スイッチング素子Ｑ６８のボディーダイオードＤ６８が導通する。するとインダクタＬ５１を流れる電流は、スイッチング素子Ｑ６９、ボディーダイオードＤ６８、スイッチング素子Ｑ６７を介してＶｅ１電圧発生部６２に流れ込み、コンデンサＣ６２を充電する。このようにしてインダクタＬ５１に蓄えられた電力のうち、半分以上は維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧を電圧Ｖｅ１まで上昇させるために用いられ、残りの電力はコンデンサＣ６２に蓄えられる。このときコンデンサＣ６２に蓄えられた電力は、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに下り傾斜波形電圧を印加して初期化放電を発生させたとき維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎから供給する電力として有効に再利用される。
【００６５】
なお、スイッチング素子Ｑ５１は時刻ｔ６の後にインダクタＬ５１の電流が「０」になった後にオフにし、スイッチング素子Ｑ６８は時刻ｔ６の後にオンにする。またスイッチング素子Ｑ６７は、時刻ｔ７の直前にオフにする。
【００６６】
（期間Ｔ７）
時刻ｔ７においてスイッチング素子Ｑ６６をオンにする。するとスイッチング素子Ｑ６６、スイッチング素子Ｑ６８、スイッチング素子Ｑ６９を介して維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ２が印加される。
【００６７】
このように本実施の形態においては、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧を電圧Ｖｅ１まで上昇させる際にも、電力回収部５１を用いて電圧の立上げを行う。さらに余剰電力をコンデンサＣ６２に一旦蓄え、その後、初期化放電のための電力として有効に再利用している。そのためプラズマディスプレイ装置４０としての消費電力を削減できるのはもちろん、Ｖｅ１電圧発生部６２の供給電力量を削減することができ、Ｖｅ１電圧発生部６２を電流容量の小さな回路部品を用いて、安価かつコンパクトに構成することができる。
【００６８】
なお上述の説明では、スイッチング素子のディレイ時間、ターンオン時間等のスイッチング特性の詳細を無視して動作を説明したが、これらを考慮することにより、以下に示すようにスイッチング素子の制御を簡略化することができる。
【００６９】
図７は、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４０の維持電極駆動回路４４の動作を説明するための他のタイミングチャートである。
【００７０】
維持パルス発生回路５０は大きな電流が流れる維持パルスを発生させなければならないので、高速かつ大電流のスイッチング素子を用いる必要がある。一方、電圧発生回路６０は一定の電圧Ｖｅ１または電圧Ｖｅ２を発生すればよく、またそのときの電流も小さいので、低速かつ小電流のスイッチング素子を用いて構成することができる。そこでスイッチング素子Ｑ６８およびスイッチング素子Ｑ６９としてターンオン時間の長いスイッチング素子を用いると、図７に示すように、スイッチング素子Ｑ６８の制御信号とスイッチング素子Ｑ６９の制御信号とを共用化することができる。
【００７１】
図７に示したように、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が電圧Ｖｅ１に達する前の所定の時刻ｔｘにおいて、スイッチング素子Ｑ６８およびスイッチング素子Ｑ６９を同時にオンにする。しかしスイッチング素子Ｑ６８およびスイッチング素子Ｑ６９のターンオン時間は長く、また大きな電流を流すこともできないので、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が直ちに電圧Ｖｅ１に上昇することはなく、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧は主に電力回収部５１から供給される電流により上昇する。
【００７２】
そして維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎの電圧が電圧Ｖｅ１に達すると、インダクタＬ５１を流れる電流はスイッチング素子Ｑ６９、ダイオードＤ６８、スイッチング素子Ｑ６７を介してＶｅ１電圧発生部６２に流れ込み、コンデンサＣ６２を充電する。
【００７３】
このようにして、スイッチング素子Ｑ６８およびスイッチング素子Ｑ６９の制御信号を共用化して制御を簡略化することができる。
【００７４】
なお、所定の時刻ｔｘは、スイッチング素子Ｑ６８およびスイッチング素子Ｑ６９のスイッチング特性にもとづき最適に設定することが望ましい。
【００７５】
次に、本実施の形態における電圧発生回路６０を用いる利点について説明する。維持電極駆動回路４４は０（Ｖ）以上、電圧Ｖｓ以下の電圧の範囲で安全に動作するように設計されている。上述したように本実施の形態においては、Ｖｅ１電圧発生部６２は、維持電源４７にもとづき維持電源４７の電圧Ｖｓよりも低い電圧Ｖｅ１を発生させるダウンコンバータで構成されている。そのため、Ｖｅ１電圧発生部６２の出力電圧は必ず電圧Ｖｓ以下の正の電圧であり、プラズマディスプレイ装置４０の電源をオンまたはオフする際にもこの条件が満たされる。また万一スイッチング素子Ｑ６２が破壊したと仮定してもＶｅ１電圧発生部６２の出力電圧は必ず電圧Ｖｓ以下の電圧に保たれる。
【００７６】
またＶｅ２電圧発生部６４の発生する電圧（Ｖｅ２−Ｖｅ１）は、Ｖｅ１電圧発生部６２のインダクタＬ６２に電磁結合されたインダクタＬ６４に発生するわずかな電圧を整流した電圧にもとづいている。そのため電圧Ｖｅ２は電圧Ｖｅ１と大きく異なることはなく、またＶｅ１電圧発生部６２に異常が発生し動作停止した場合にはＶｅ２電圧発生部６４の発生する電圧も自動的に０（Ｖ）となる。
【００７７】
電圧Ｖｅ２は上述したように書込み放電を促進する働きがあるが、仮にこの電圧Ｖｅ２が電圧Ｖｅ１よりもはるかに高くなる、またはＶｅ１電圧発生部６２に異常が発生した場合に電圧Ｖｅ２が高いままであると仮定すると、すべての放電セルで書込み放電が発生し、パネル１０の温度が急激に上昇するおそれがある。しかしながら本実施の形態においては、電圧Ｖｅ２が電圧Ｖｅ１と大きく異なることはなく、またＶｅ１電圧発生部６２に異常が発生した場合には電圧Ｖｅ２は自動的に電圧Ｖｅ１と等しくなるため安全性が高い。
【００７８】
また、本実施の形態においてはＶｅ１電圧発生部６２およびＶｅ２電圧発生部６４を用いて電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を発生させている。そして維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅ１、電圧Ｖｅ２を印加している間であってもＶｅ１電圧発生部６２およびＶｅ２電圧発生部６４は常に電力を供給し続けている。そのため、たとえ大画面パネルであっても十分な電力を供給することができる。
【００７９】
なお、本実施の形態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あわせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明によれば、低消費電力であって、かつ安全性も考慮した比較的簡単な回路構成で、維持電極に第１の電圧および第２の電圧を印加する維持電極駆動回路を構成することができ、プラズマディスプレイ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】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用いるパネルの構造を示す分解斜視図
【図２】同パネルの電極配列図
【図３】同パネルの各電極に印加する駆動電圧波形図
【図４】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の回路ブロック図
【図５】同プラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の詳細を示す回路図
【図６】同プラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の動作を説明するためのタイミングチャート
【図７】同プラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の動作を説明するための他のタイミングチャート
【符号の説明】
【００８２】
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
４６    電源回路
４７    維持電源
５０    維持パルス発生回路
５１    電力回収部
５４    クランプ部
６０    電圧発生回路
６２    第１電圧発生部（Ｖｅ１電圧発生部）
６４    第２電圧発生部（Ｖｅ２電圧発生部）
【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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