JP2004004591A - プラズマディスプレイパネルの駆動装置及び駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アドレス、走査又は維持の駆動電力節減に必要な無効電力回収回路を提供するプラズマディスプレイパネル駆動装置及び駆動方法を提供する。
【解決手段】第１電流経路がパネルキャパシターから第２インダクターを経て第２信号線まで形成されて、パネルキャパシターの電圧が第１電圧から第２電圧まで下りる。パネルキャパシターの電圧が第２電圧に維持される状態で第２インダクターに流れる電流が第１信号線側に回収されるように第２電流経路が形成される。第２インダクターに流れる電流が回収されるうちに、第３電流経路が第１信号線から第１インダクターを経てパネルキャパシターで形成されて、パネルキャパシターの電圧が第２電圧から第１電圧まで上がる。そしてパネルキャパシターの電圧が第１電圧に維持される状態で第１インダクターに流れる電流が第１信号線側に回収されるように第４電流経路が形成される。
【選択図】 図３
【解決手段】第１電流経路がパネルキャパシターから第２インダクターを経て第２信号線まで形成されて、パネルキャパシターの電圧が第１電圧から第２電圧まで下りる。パネルキャパシターの電圧が第２電圧に維持される状態で第２インダクターに流れる電流が第１信号線側に回収されるように第２電流経路が形成される。第２インダクターに流れる電流が回収されるうちに、第３電流経路が第１信号線から第１インダクターを経てパネルキャパシターで形成されて、パネルキャパシターの電圧が第２電圧から第１電圧まで上がる。そしてパネルキャパシターの電圧が第１電圧に維持される状態で第１インダクターに流れる電流が第１信号線側に回収されるように第４電流経路が形成される。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動装置及び駆動方法に係り、特に、プラズマディスプレイパネルの駆動回路に付随するキャパシタ駆動用無効電力回収回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ ； ＰＤＰ）などの平面表示装置が活発に開発されている。これら平面表示装置の中で、プラズマディスプレイパネルは他の平面表示装置に比べて輝度及び発光効率が高く、視野角が広いという長所がある。このため、プラズマディスプレイパネルは４０インチ以上の大型表示装置の分野で従来の陰極線管（ＣＲＴ）に置き換わる表示装置として脚光を浴びている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルは、気体放電によって生成したプラズマを利用して文字や映像を表示する平面表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上の画素がマトリックス形態に配列されている。このようなプラズマディスプレイパネルは、印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造によって直流型と交流型に区分される。
【０００４】
直流型プラズマディスプレイパネルは、電極と放電空間が絶縁されないまま露出されているため、電圧が印加されている期間中は電流が放電空間にそのまま流れるようになり、したがって、電流制限のための抵抗を作らなければならないという短所がある。反面、交流型プラズマディスプレイパネルでは電極を誘電体層が覆っていて自然なキャパシタンス成分の形成により電流が制限され、放電時にイオンの衝撃から電極が保護されるので、直流型に比べて寿命が長いという長所がある。
【０００５】
この交流型プラズマディスプレイパネルの駆動方法について説明すると、時間的な動作変化で表現して、リセット期間、アドレッシング期間、維持期間及び消去期間の４期間を１サイクルとして構成される。
【０００６】
リセット期間は、セルのアドレッシング動作が円滑に行われるようにするために各セルの状態を初期化させる期間であり、アドレッシング期間はパネルの中で点灯するセルと点灯しないセルとをアドレス信号によって区別し、点灯するセル（アドレッシングされたセル）に壁電荷を注入・蓄積する動作を行う期間である。維持期間はアドレッシングされたセルに実際に画像を表示するための放電を遂行する期間であり、消去期間はセルの壁電荷を減少させて維持放電を終了させる期間である。なお、以後の説明においては、点灯状態をオン、非点灯状態をオフ、オフからオンへの移行動作をターンオン、オンからオフへの移行動作をターンオフ、と記すが、他にもスイッチ動作に関して、導通・非導通をオン・オフ、オフからオンへの移行動作をターンオン、反対動作をターンオフ、と記す。
【０００７】
交流型プラズマディスプレイパネルではアドレス電極、維持電極及び走査電極間のパネルが容量性負荷として作用するので、これを普通はパネルキャパシターとして表現する。そしてパネルキャパシターのキャパシタンスのため、アドレッシングまたは維持放電のための波形を印加するためにはパネルキャパシターを充放電する無効電力が必要である。この無効電力を回収して再使用する回路を電力回収回路といい、このような回路としてはＬ．Ｆ．Ｗｅｂｅｒによって提案された電力回収回路（米国特許４，８６６，３４９及び５，０８１，４００）がある。なお、以後の記述においてアドレス駆動部に関する記述は、表示・維持駆動部にも適用可能である。
【０００８】
ところが、従来の電力回収回路をアドレスバッファーボードに装着して使用する場合に、アドレスバッファーボードの縦に長く形成される出力配線パターンにより、図１に示したように寄生インダクタンス成分（Ｌｐ）が形成される。図１で寄生インダクタンス成分（Ｌｐ）左側に連結された回路がＷｅｂｅｒによって提案された電力回収回路であり、キャパシター（Ｃｐ）は容量性負荷として作用するパネルキャパシターを示す。
【０００９】
詳しく説明すれば、アドレス駆動ＩＣ一つに全てのアドレス電極を連結することができないため、アドレス電極の駆動のためには複数のアドレス駆動ＩＣが必要である。このような複数のアドレス駆動ＩＣに一つの電力回収回路を連結して使用する場合には、アドレス駆動ＩＣがアドレスバッファーボードと連結される出力配線パターンに寄生インダクタンス成分が存在する。このような寄生インダクタンス成分のためアドレス駆動波形に激しい歪曲が生じるようになる。つまり寄生インダクタンス成分の影響で、アドレス駆動波形の上昇及び下降期間に、電圧上昇など好ましくないパルス性変動が発生する恐れがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が目的とする技術的課題は、アドレス、走査又は維持の駆動電力節減に必要な無効電力回収回路を提供することにある。また、本発明はアドレス、走査又は維持の駆動回路に存在する寄生インダクタンス成分の影響を最小化することを技術的課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明では、設計されたインダクター及び寄生インダクタンス成分に共にエネルギーを蓄積する。
【００１２】
本発明によれば、パネルキャパシターの一端が電気的に連結された主経路の両端に第１及び第２インダクターの一端が各々電気的に連結されている。
【００１３】
本発明の第１特徴によれば、第１スイッチング素子及び第１キャパシターが第１インダクターの他端と第１電圧を供給する第１電源との間に直列に連結されており、第２スイッチング素子及び第２キャパシターは第２インダクターの他端と第１電源との間に直列に連結されている。第３及び第４スイッチング素子は、各々第２電圧を供給する第２電源と第１インダクターの一端との間及び第２インダクターの一端と第１電源との間に連結されている。そして、第１及び第２キャパシターには実質的に第１電圧の半分に相当する電圧が充電されている。
【００１４】
この時、寄生インダクタンス成分はこのような主経路上に集中的に形成されているのが好ましい。
【００１５】
このような駆動装置は第１スイッチング素子と第１インダクターが形成する第１経路、及び第２インダクターと第２スイッチング素子が形成する第２経路上に各々ダイオードを含むことができる。またこの駆動装置は、第１電源と第１インダクターの他端との間及び第２インダクターの他端と第２電源との間に各々ダイオードを含むことができる。
【００１６】
そして、第３及び第４スイッチング素子はボディーダイオードを有するのが好ましい。
【００１７】
本発明の第２特徴によれば、第１電圧変更部は、第１インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧から第２電圧に変え、第２電圧変更部は、第２インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧から第１電圧に変える。電源部は、第１電圧を供給しパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に維持するようにする第１電源、及び第２電圧を供給しパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に維持するようにする第２電源を含む。
【００１８】
パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持している間、第１インダクターからパネルキャパシターの一端方向に形成される電流経路を通じて第１インダクターにエネルギーが蓄積される。そしてパネルキャパシターの端子電圧が第２電圧を維持している間、パネルキャパシターの一端から第２インダクター方向に形成される電流経路を通じて第２インダクターにエネルギーが蓄積される。
【００１９】
この時、駆動装置の第１及び第２キャパシターは、実質的に第２電圧と第１電圧の差の半分に相当する第３電圧を充電しているのが好ましい。そして、第１スイッチング素子は第１インダクターと第１キャパシターとの間に連結され、第１インダクターに電流が流れるようにスイッチング動作することができ、第２スイッチング素子は第２インダクターと第２キャパシターの間に連結され、第２インダクターに電流が流れるようにスイッチング動作することができる。
【００２０】
また、第１インダクターに流れる電流が回収される第１経路と、第２インダクターに流れる電流が回収される第２経路とが提供されるのが好ましい。この時、パネルキャパシターの端子電圧が第２電圧を維持するようにスイッチング動作し、そのボディーダイオードを通じて第１インダクターに流れる電流が回収されるスイッチング素子が第１電圧変更部にさらに含まれることができ、同様に、パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持するようにスイッチング動作し、そのボディーダイオードを通じて第２インダクターに流れる電流が回収されるスイッチング素子が第２電圧変更部にさらに含まれることができる。
【００２１】
本発明の第３特徴によれば、まず、パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持している間、第１インダクターにエネルギーを蓄積する。次に、第１インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に変え、パネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に維持しながら第１インダクターに流れる電流を回収する。そして、パネルキャパシターの端子電圧が第２電圧を維持している間、第２インダクターにエネルギーを蓄積する。次に、第２インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に変え、パネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に維持しながら第２インダクターに流れる電流を回収する。
【００２２】
第１インダクターにエネルギーを蓄積する際には、実質的に第２電圧と第１電圧の差の半分に相当する第３電圧を充電している第１キャパシターを利用し、第２インダクターにエネルギーを蓄積する際には、第２電圧と第２キャパシターに充電された第３電圧の差を利用するのが好ましい。
【００２３】
この時、第２電圧を供給する電源を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に維持し、第１インダクターと電源との間に形成される経路を通じて第１インダクターに流れる電流を回収するのが好ましい。また、第１電圧を供給する電源を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に維持し、電源と第２インダクターとの間に形成される経路を通じて第２インダクターに流れる電流を回収するのが好ましい。
【００２４】
本発明の第４の特徴によれば、長く形成された導電パターン上に連結されたパネルキャパシターにアドレス駆動波形を印加するプラズマディスプレイパネルの駆動装置が提供される。第１及び第２インダクターの一端が導電パターンの両端に々電気的に連結される。この時第１電流経路が形成されて、第１インダクターと前記導電パターンを経て第１電流が流れる。第１電流が流れるうちに第２電流経路が形成されて第１インダクターとパネルキャパシターの共振が発生し、共振によってパネルキャパシターの電圧が第１電圧に変化する。そして、パネルキャパシターの電圧が前記第１電圧に維持される状態で第３電流経路が形成されて、第１インダクターに残っている電流が回収される。次に、第４電流経路が形成されて導電パターンと第２インダクターを経て第２電流が流れる。第２電流が流れるうちに第５電流経路が形成されて第２インダクターとパネルキャパシターの共振が発生し、共振によってパネルキャパシターの電圧が第２電圧に変化する。そして、パネルキャパシターの電圧が第２電圧に維持される状態で第６電流経路が形成されて、第２インダクターに残っている電流が回収される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
添付した図面を参考として、本発明の実施例について本発明の属する技術分野にて通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様に相異した形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されるわけではない。
【００２６】
以下では、本発明の好ましい実施例によるプラズマディスプレイパネルとその駆動方法及び駆動装置について説明する。
【００２７】
まず、図２を参照して本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルについて説明する。図２は本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【００２８】
図２に示したように、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルは、プラズマパネル１００、アドレス駆動部２００、走査・維持駆動部３００及び制御部４００を含む。
【００２９】
プラズマパネル１００は、列方向に長い導体が行方向に複数本配列されているアドレス電極線群（Ａ１〜Ａｍ）、行方向に長い導体対が列方向に複数対配列されて１本づつジグザグに配置されている走査電極線群（Ｙ１〜Ｙｎ）及び維持電極線群（Ｘ１￣Ｘｎ）を含む。制御部４００は、外部から映像信号を受信してアドレス駆動制御信号と維持放電信号を生成し、各々アドレス駆動部２００と走査・維持駆動部３００に印加する。
【００３０】
アドレス駆動部２００は、制御部４００からアドレス駆動制御信号を受信し、表示データ信号を表示させる放電セルを選択するための各アドレス電極に印加する。走査・維持駆動部３００は、制御部４００から維持放電信号を受信し、走査電極と維持電極に維持放電電圧を交互に入力することによって、選択された放電セルに対して維持放電を遂行する。このようなアドレス駆動部２００及び走査・維持駆動部３００は、各々無効電力を回収して使用する駆動回路（電力回収回路）を含む。
【００３１】
以下、図３乃至図６を参照して本発明の実施例によるアドレス駆動部について説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施例によるアドレス駆動部の電力回収回路を示す回路図である。図４Ａ乃至図４Ｈは、各々本発明の実施例による各モードの電流経路を示す図であり、図５は本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルの動作タイミングを示す図である。図６は本発明の実施例によって測定されたアドレス駆動波形を示す図である。
【００３３】
本発明の実施例によるアドレス駆動部２００の電力回収回路は、複数のアドレスバッファーＩＣを通じてアドレス電極線（Ａ１〜Ａｍ）に連結されており、このようなアドレスバッファーＩＣが連結される出力配線パターンが寄生インダクタンス成分として作用する。そして、アドレス電極線（Ａ１〜Ａｍ）は他の電極線（Ｘ１〜Ｘｎ、Ｙ１〜Ｙｎ）と共に容量性負荷として作用し、このような容量性負荷を一般的にパネルキャパシター（Ｃｐ）と表示する。この時、アドレスバッファーＩＣによって選択された放電セルにだけ電力回収回路でのアドレッシングのための電圧を印加する。
【００３４】
図３では、説明の便宜のためにアドレスバッファーＩＣは示さず、電圧（Ｖａ）が印加されるパネルキャパシターを一個と仮定し、寄生インダクタンス成分を等価的に寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）で示して説明する。そして、アドレス電圧（Ｖａ）が印加されるパネルキャパシターの他端には、パネルキャパシター両端電圧が放電セルを選択（放電可能な電圧を印加）することができる程度の電圧が印加されるが、図３ではこの電圧を接地電圧（零ボルト）と仮定して説明する。
【００３５】
図３に示したように、電力回収回路２２０は、破線で分割されるように、電圧上昇部２２２、電圧下降部２２４及び電源部２２６からなる。
【００３６】
電圧上昇部２２２は、パネルキャパシター（Ｃｐ）に寄生インダクター（Ｌｐ１）を経て電気的に連結されたインダクター（Ｌｃ１）を含み、インダクター（Ｌｃ１）の１端と接地点の間にはスイッチング素子（Ｓ１）とキャパシター（Ｃｃ１）が直列に連結される。そして電圧上昇部２２２は、インダクター（Ｌｃ１）とスイッチング素子（Ｓ１）が形成する第１経路上に電流経路を設定するダイオード（Ｄ１）をさらに含むことができる。これらの回路を半導体集積回路として構成する場合には、ボディ電圧としてアドレス電圧（Ｖａ）相当の直流電圧（例えばＶＡ）を印加することが多く、Ｄ３、Ｄ５、Ｄｃとしてボディーダイオードを使うことも可能である。以下の説明では、このような条件で半導体集積回路を使うことを前提とする。
【００３７】
同様に、電圧下降部２２４は、パネルキャパシター（Ｃｐ）に寄生インダクター（Ｌｐ２）を介して電気的に連結されたインダクター（Ｌｃ２）を含み、インダクター（Ｌｃ２）の１端と接地点との間にはスイッチング素子（Ｓ２）とキャパシター（Ｃｃ２）が直列に連結される。そして電圧下降部２２４は、インダクター（Ｌｃ２）とスイッチング素子（Ｓ２）が形成する第２経路上に電流経路を設定するダイオード（Ｄ２）をさらに含むことができる。
【００３８】
また、電圧上昇部２２２及び電圧下降部２２４は、各々異なる電流経路を設定するダイオード（Ｄ３）（Ｄ４）及びダイオード（Ｄ５）（Ｄ６）をさらに含むことができる。ダイオード（Ｄ３）は、インダクター（Ｌｃ１）及びスイッチング素子（Ｓ１）の接続点とアドレス電圧（Ｖａ）を供給する電源（ＶＡ）との間に連結され、ダイオード（Ｄ４）はインダクター（Ｌｃ１）及びスイッチング素子（Ｓ１）の接続点と接地点との間に連結される。ダイオード（Ｄ５）は、インダクター（Ｌｃ２）及びスイッチング素子（Ｓ２）の接続点と電源（ＶＡ）との間に連結され、ダイオード（Ｄ６）は、インダクター（Ｌｃ２）及びスイッチング素子（Ｓ２）の接続点と接地点との間に連結される。
【００３９】
そして、電圧上昇部２２２のスイッチング素子（Ｓ１）及びキャパシター（Ｃｃ１）の接続点と電圧下降部２２４のスイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）の接続点とは連結されている。また、パネルキャパシター（Ｃｐ）と電源（ＶＡ）との間にはクランピングダイオード（Ｄｃ）を形成することができ、クランピングダイオード（Ｄｃ）は、実際の回路でパネルキャパシター（Ｃｐ）の電圧が電源電圧（ＶＡ）を越えることを防止する役割を果たす。
【００４０】
電源部２２６は、スイッチング素子（Ｓ３、Ｓ４）を含み、スイッチング素子（Ｓ３）は電源（ＶＡ）とパネルキャパシター（Ｃｐ）との間に寄生インダクター（Ｌｐ１）を経て連結されている。そしてスイッチング素子（Ｓ４）は、接地点とパネルキャパシター（Ｃｐ）との間に寄生インダクター（Ｌｐ２）を経て連結されている。
【００４１】
このような電圧上昇部２２２、電圧下降部２２４及び電源部２２６に含まれるスイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）はＭＯＳＦＥＴなどのトランジスタで実現でき、このスイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）はボディーダイオードを有することができる。
【００４２】
以下では図４Ａ乃至図４Ｆ、図５及び図６を参照して、本発明の実施例による電力回収回路２２０の時系列的動作変化を説明する。ここで、変化は８個のモード（Ｍ１〜Ｍ８）で一巡し、全ての変化はスイッチング素子（Ｓ１〜Ｓ４）の操作によって生じる。そして、以下の説明において、ＬＣ共振と称している現象は連続的発振ではなく、スイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２）のターンオンの時に生じるインダクター及び寄生インダクターとパネルキャパシター（Ｃｐ）の組み合わせによる電圧及び電流の過渡的変化現象である。図５は、最上部のＳ１￣Ｓ４がスイッチのオン・オフ状況を示すもので上方がオン、下方がオフである。図の中央部以下には、パネルキャパシター（Ｃｐ）の電圧、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｃ２）の電流、更に時間軸上の時刻及びモードの記号を示す。
【００４３】
本発明の実施例では、モード１（Ｍ１）が始まる前にキャパシター（Ｃｃ１、Ｃｃ２）には正のアドレス電圧（Ｖａ）の半分（Ｖａ／２）に相当する電圧が充電されており、スイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされ、パネルキャパシター（Ｃｐ）の両端電圧（Ｖｐ）は零ボルトを維持していると仮定する。
【００４４】
▲１▼モード１（Ｍ１）
まず、図４Ａ及び図５のＭ１区間を参照してモード１での動作を説明する。
【００４５】
モード１では、スイッチング素子（Ｓ４）が既にターンオンされて、パネルキャパシター（Ｃｐ）が十分放電した状態を保ちながら、スイッチング素子（Ｓ１）が追加的にターンオンされるので、キャパシター（Ｃｃ１）、スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、インダクター（Ｌｃ１）、寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）及びスイッチング素子（Ｓ４）を通る電流経路が形成される。キャパシタンス（Ｃｃ１）に充電された電圧（＋Ｖａ／２）によってインダクターを左から右に流れる電流（ＩＬ１）は時間の経過に従って線形的に増加し、エネルギーが主にインダクター（Ｌｃ１、Ｌｐ１）に蓄積される。そしてこの電流は寄生インダクター（Ｌｐ２）にも流れるので、エネルギーが寄生インダクター（Ｌｐ２）に、また少量はパネルキャパシター（Ｃｐ）にも蓄積される。
【００４６】
▲２▼モード２（Ｍ２）
図４Ｂ及び図５のＭ２区間を参照してモード２での動作を説明する。
【００４７】
モード２では、スイッチング素子（Ｓ１）がオン状態を保ちながら、スイッチング素子（Ｓ４）がターンオフされ、キャパシター（Ｃｃ１）、スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、インダクター（Ｌｃ１）、寄生インダクター（Ｌｐ１）及びパネルキャパシター（Ｃｐ）を通る電流経路が形成される。インダクター（Ｌｃ１、Ｌｐ１）を流れる電流が十分に大きくなった時に、スイッチＳ４をターンオフすると、蓄積エネルギーにより慣性的に流れる大電流がパネルキャパシター（Ｃｐ）に蓄積され、その端子電圧（Ｖｐ）（以下、パネル端子電圧とする）を電源電圧（ＶＡ）の少し上まで上昇させる。この時、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｐ１）に蓄積されたエネルギーが十分に多ければ、パネル端子電圧（Ｖｐ）は寄生成分の影響にもかかわらず電源電圧（ＶＡ）まで安定的に増加することができる。
【００４８】
そして、寄生インダクター（Ｌｐ２）に流れる電流はインダクター（Ｌｃ２）及びダイオード（Ｄ５）を経て電源（ＶＡ）に回収される。
【００４９】
▲３▼モード３（Ｍ３）
図４Ｃ及び図５のＭ３区間を参照してモード３での動作を説明する。
【００５０】
近似的に見れば、パネル端子電圧（Ｖｐ）はスイッチング素子（Ｓ３）のボディーダイオードのために電源電圧（ＶＡ）を越えられず、パネル端子電圧（Ｖｐ）が電源電圧（ＶＡ）を越えた時に、自動的に、スイッチング素子（Ｓ３）がターンオンされたことになる（チャネルがオフでも、ボディーダイオードがオン）。また図５のＳ３信号が示すように、モード３になると、チャネルもターンオフする。このようにスイッチング素子（Ｓ３）がターンオンされれば、パネル端子電圧（Ｖｐ）は電源（ＶＡ）によって電源電圧（ＶＡ）を維持する。そして、インダクター（Ｌｃ１）に流れていた電流（ＩＬ１）はキャパシター（Ｃｃ１）、スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、インダクター（Ｌｃ１）及びスイッチング素子（Ｓ３）のボディーダイオードを通る経路を通じて線形的に零アンペアまで減少する。つまり、この電流は電源（ＶＡ）に回収される。
【００５１】
▲４▼モード４（Ｍ４）
図４Ｄ及び図５のＭ４区間を参照してモード４での動作を説明する。
【００５２】
モード４では、インダクター（Ｌｃ１）に流れる電流（ＩＬ１）が零アンペアまで減少すればスイッチング素子（Ｓ１）がターンオフされる。この時、スイッチング素子（Ｓ３）はターンオンされているので、電源（ＶＡ）によってパネル端子電圧（Ｖｐ）は電源電圧（ＶＡ）を維持するようになる。
【００５３】
▲５▼モード５（Ｍ５）
図４Ｅ及び図５のＭ５区間を参照してモード５での動作を説明する。
【００５４】
モード５では、スイッチング素子（Ｓ３）がターンオンされた状態でスイッチング素子（Ｓ２）がターンオンされ、スイッチング素子（Ｓ３）、寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）、インダクター（Ｌｃ２）、ダイオード（Ｄ２）、スイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）を通る電流経路が形成される。そうなると電源（ＶＡ）とキャパシター（Ｃｃ２）に充電された電圧（Ｖａ／２）の差によってインダクター（Ｌｃ２）に流れる電流（ＩＬ２）は線形的に増加するようになり、インダクター（Ｌｃ２）にエネルギーが蓄積される。そしてこの電流は寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）にも流れるので、寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）にもエネルギーが蓄積される。
【００５５】
▲６▼モード６（Ｍ６）
図４Ｆ及び図５のＭ６区間を参照してモード６での動作を説明する。
【００５６】
モード６では、スイッチング素子（Ｓ２）がターンオンされた状態でスイッチング素子（Ｓ３）がターンオフされ、パネルキャパシター（Ｃｐ）、寄生インダクター（Ｌｐ２）、インダクター（Ｌｃ２）、ダイオード（Ｄ２）、スイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）を通る電流経路が形成される。インダクター（Ｌｃ２）にはこの電流経路で形成されるＬＣ共振による共振電流が流れるようになり、パネルキャパシター（Ｃｐ）のパネル端子電圧（Ｖｐ）は零ボルトまで減少する。この時、インダクター（Ｌｃ２）及び寄生インダクター（Ｌｐ２）に蓄積されたエネルギーにより、パネル端子電圧（Ｖｐ）は寄生成分の影響にもかかわらず零ボルトまで安定的に減少することができる。
【００５７】
▲７▼モード７（Ｍ７）
図４Ｇ及び図５のＭ７区間を参照してモード７での動作を説明する。
【００５８】
パネル端子電圧（Ｖｐ）はスイッチング素子（Ｓ４）のボディーダイオードのために接地電圧以下まで減少することができず、パネル端子電圧（Ｖｐ）が接地電圧になった時にスイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされる。このようにスイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされれば、パネル端子電圧（Ｖｐ）は接地点によって零ボルトを維持する。そしてインダクター（Ｌｃ２）に流れていた電流（ＩＬ２）は、スイッチング素子（Ｓ４）のボディーダイオード、インダクター（Ｌｃ２）、ダイオード（Ｄ２）、スイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）を通る経路を通じて線形的に零アンペアまで減少する。つまり、この電流（ＩＬ２）はキャパシター（Ｃｃ２）に回収される。
【００５９】
▲８▼モード８（Ｍ８）
図４Ｈ及び図５のＭ８区間を参照してモード８での動作を説明する。
【００６０】
モード８では、インダクター（Ｌｃ２）に流れる電流（ＩＬ２）が零アンペアまで減少すればスイッチング素子（Ｓ２）がターンオフされる。この時、スイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされているため、接地点によってパネル電圧（Ｖｐ）は零ボルトを維持する。
【００６１】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明の実施例では、モード１及びモード５において、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｃ２）に各々エネルギーを蓄積する場合に寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）にもエネルギーを蓄積し、この蓄積されたエネルギーを利用してパネル端子電圧を変えるので、寄生インダクタンス成分によって発生する歪曲を減らすことができる。図６に示したように実際に実験した結果、アドレス駆動波形の上昇及び下降区間で上昇パルスが発生しない。
【００６２】
また、アドレス駆動波形の特性上パネル端子電圧（Ｖｐ）の下降区間と上昇区間の間の接地電圧区間が短いため、この区間内で反対方向の電流経路を形成することは難しい。しかし本発明の実施例によれば、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｃ２）及び寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）に流れる電流の方向が常に一定であるので、接地電圧区間が短いとしてもこのようなパネル端子電圧（Ｖｐ）の上昇及び下降動作を円滑に遂行することができる。
【００６３】
以上で本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されることではなく、前記請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による電力回収回路で現れる寄生インダクタンス成分を示す図である。
【図２】本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【図３】本発明の実施例によるアドレス駆動部の電力回収回路を示す回路図である。
【図４Ａ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｂ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｃ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｄ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｅ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｆ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｇ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｈ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図５】本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルの動作タイミングを示す図である。
【図６】本発明の実施例によって測定されたアドレス駆動波形を示す図である。
【符号の説明】
１００ プラズマパネル
２００ アドレス駆動部
２２０ 電力回収回路
２２２ 電圧上昇部
２２４ 電圧下降部
２２６ 電源部
３００ 走査・維持駆動部
４００ 制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの駆動装置及び駆動方法に係り、特に、プラズマディスプレイパネルの駆動回路に付随するキャパシタ駆動用無効電力回収回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ ； ＰＤＰ）などの平面表示装置が活発に開発されている。これら平面表示装置の中で、プラズマディスプレイパネルは他の平面表示装置に比べて輝度及び発光効率が高く、視野角が広いという長所がある。このため、プラズマディスプレイパネルは４０インチ以上の大型表示装置の分野で従来の陰極線管（ＣＲＴ）に置き換わる表示装置として脚光を浴びている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルは、気体放電によって生成したプラズマを利用して文字や映像を表示する平面表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上の画素がマトリックス形態に配列されている。このようなプラズマディスプレイパネルは、印加される駆動電圧波形の形態と放電セルの構造によって直流型と交流型に区分される。
【０００４】
直流型プラズマディスプレイパネルは、電極と放電空間が絶縁されないまま露出されているため、電圧が印加されている期間中は電流が放電空間にそのまま流れるようになり、したがって、電流制限のための抵抗を作らなければならないという短所がある。反面、交流型プラズマディスプレイパネルでは電極を誘電体層が覆っていて自然なキャパシタンス成分の形成により電流が制限され、放電時にイオンの衝撃から電極が保護されるので、直流型に比べて寿命が長いという長所がある。
【０００５】
この交流型プラズマディスプレイパネルの駆動方法について説明すると、時間的な動作変化で表現して、リセット期間、アドレッシング期間、維持期間及び消去期間の４期間を１サイクルとして構成される。
【０００６】
リセット期間は、セルのアドレッシング動作が円滑に行われるようにするために各セルの状態を初期化させる期間であり、アドレッシング期間はパネルの中で点灯するセルと点灯しないセルとをアドレス信号によって区別し、点灯するセル（アドレッシングされたセル）に壁電荷を注入・蓄積する動作を行う期間である。維持期間はアドレッシングされたセルに実際に画像を表示するための放電を遂行する期間であり、消去期間はセルの壁電荷を減少させて維持放電を終了させる期間である。なお、以後の説明においては、点灯状態をオン、非点灯状態をオフ、オフからオンへの移行動作をターンオン、オンからオフへの移行動作をターンオフ、と記すが、他にもスイッチ動作に関して、導通・非導通をオン・オフ、オフからオンへの移行動作をターンオン、反対動作をターンオフ、と記す。
【０００７】
交流型プラズマディスプレイパネルではアドレス電極、維持電極及び走査電極間のパネルが容量性負荷として作用するので、これを普通はパネルキャパシターとして表現する。そしてパネルキャパシターのキャパシタンスのため、アドレッシングまたは維持放電のための波形を印加するためにはパネルキャパシターを充放電する無効電力が必要である。この無効電力を回収して再使用する回路を電力回収回路といい、このような回路としてはＬ．Ｆ．Ｗｅｂｅｒによって提案された電力回収回路（米国特許４，８６６，３４９及び５，０８１，４００）がある。なお、以後の記述においてアドレス駆動部に関する記述は、表示・維持駆動部にも適用可能である。
【０００８】
ところが、従来の電力回収回路をアドレスバッファーボードに装着して使用する場合に、アドレスバッファーボードの縦に長く形成される出力配線パターンにより、図１に示したように寄生インダクタンス成分（Ｌｐ）が形成される。図１で寄生インダクタンス成分（Ｌｐ）左側に連結された回路がＷｅｂｅｒによって提案された電力回収回路であり、キャパシター（Ｃｐ）は容量性負荷として作用するパネルキャパシターを示す。
【０００９】
詳しく説明すれば、アドレス駆動ＩＣ一つに全てのアドレス電極を連結することができないため、アドレス電極の駆動のためには複数のアドレス駆動ＩＣが必要である。このような複数のアドレス駆動ＩＣに一つの電力回収回路を連結して使用する場合には、アドレス駆動ＩＣがアドレスバッファーボードと連結される出力配線パターンに寄生インダクタンス成分が存在する。このような寄生インダクタンス成分のためアドレス駆動波形に激しい歪曲が生じるようになる。つまり寄生インダクタンス成分の影響で、アドレス駆動波形の上昇及び下降期間に、電圧上昇など好ましくないパルス性変動が発生する恐れがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が目的とする技術的課題は、アドレス、走査又は維持の駆動電力節減に必要な無効電力回収回路を提供することにある。また、本発明はアドレス、走査又は維持の駆動回路に存在する寄生インダクタンス成分の影響を最小化することを技術的課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明では、設計されたインダクター及び寄生インダクタンス成分に共にエネルギーを蓄積する。
【００１２】
本発明によれば、パネルキャパシターの一端が電気的に連結された主経路の両端に第１及び第２インダクターの一端が各々電気的に連結されている。
【００１３】
本発明の第１特徴によれば、第１スイッチング素子及び第１キャパシターが第１インダクターの他端と第１電圧を供給する第１電源との間に直列に連結されており、第２スイッチング素子及び第２キャパシターは第２インダクターの他端と第１電源との間に直列に連結されている。第３及び第４スイッチング素子は、各々第２電圧を供給する第２電源と第１インダクターの一端との間及び第２インダクターの一端と第１電源との間に連結されている。そして、第１及び第２キャパシターには実質的に第１電圧の半分に相当する電圧が充電されている。
【００１４】
この時、寄生インダクタンス成分はこのような主経路上に集中的に形成されているのが好ましい。
【００１５】
このような駆動装置は第１スイッチング素子と第１インダクターが形成する第１経路、及び第２インダクターと第２スイッチング素子が形成する第２経路上に各々ダイオードを含むことができる。またこの駆動装置は、第１電源と第１インダクターの他端との間及び第２インダクターの他端と第２電源との間に各々ダイオードを含むことができる。
【００１６】
そして、第３及び第４スイッチング素子はボディーダイオードを有するのが好ましい。
【００１７】
本発明の第２特徴によれば、第１電圧変更部は、第１インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧から第２電圧に変え、第２電圧変更部は、第２インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧から第１電圧に変える。電源部は、第１電圧を供給しパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に維持するようにする第１電源、及び第２電圧を供給しパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に維持するようにする第２電源を含む。
【００１８】
パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持している間、第１インダクターからパネルキャパシターの一端方向に形成される電流経路を通じて第１インダクターにエネルギーが蓄積される。そしてパネルキャパシターの端子電圧が第２電圧を維持している間、パネルキャパシターの一端から第２インダクター方向に形成される電流経路を通じて第２インダクターにエネルギーが蓄積される。
【００１９】
この時、駆動装置の第１及び第２キャパシターは、実質的に第２電圧と第１電圧の差の半分に相当する第３電圧を充電しているのが好ましい。そして、第１スイッチング素子は第１インダクターと第１キャパシターとの間に連結され、第１インダクターに電流が流れるようにスイッチング動作することができ、第２スイッチング素子は第２インダクターと第２キャパシターの間に連結され、第２インダクターに電流が流れるようにスイッチング動作することができる。
【００２０】
また、第１インダクターに流れる電流が回収される第１経路と、第２インダクターに流れる電流が回収される第２経路とが提供されるのが好ましい。この時、パネルキャパシターの端子電圧が第２電圧を維持するようにスイッチング動作し、そのボディーダイオードを通じて第１インダクターに流れる電流が回収されるスイッチング素子が第１電圧変更部にさらに含まれることができ、同様に、パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持するようにスイッチング動作し、そのボディーダイオードを通じて第２インダクターに流れる電流が回収されるスイッチング素子が第２電圧変更部にさらに含まれることができる。
【００２１】
本発明の第３特徴によれば、まず、パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持している間、第１インダクターにエネルギーを蓄積する。次に、第１インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に変え、パネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に維持しながら第１インダクターに流れる電流を回収する。そして、パネルキャパシターの端子電圧が第２電圧を維持している間、第２インダクターにエネルギーを蓄積する。次に、第２インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に変え、パネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に維持しながら第２インダクターに流れる電流を回収する。
【００２２】
第１インダクターにエネルギーを蓄積する際には、実質的に第２電圧と第１電圧の差の半分に相当する第３電圧を充電している第１キャパシターを利用し、第２インダクターにエネルギーを蓄積する際には、第２電圧と第２キャパシターに充電された第３電圧の差を利用するのが好ましい。
【００２３】
この時、第２電圧を供給する電源を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に維持し、第１インダクターと電源との間に形成される経路を通じて第１インダクターに流れる電流を回収するのが好ましい。また、第１電圧を供給する電源を利用してパネルキャパシターの端子電圧を第１電圧に維持し、電源と第２インダクターとの間に形成される経路を通じて第２インダクターに流れる電流を回収するのが好ましい。
【００２４】
本発明の第４の特徴によれば、長く形成された導電パターン上に連結されたパネルキャパシターにアドレス駆動波形を印加するプラズマディスプレイパネルの駆動装置が提供される。第１及び第２インダクターの一端が導電パターンの両端に々電気的に連結される。この時第１電流経路が形成されて、第１インダクターと前記導電パターンを経て第１電流が流れる。第１電流が流れるうちに第２電流経路が形成されて第１インダクターとパネルキャパシターの共振が発生し、共振によってパネルキャパシターの電圧が第１電圧に変化する。そして、パネルキャパシターの電圧が前記第１電圧に維持される状態で第３電流経路が形成されて、第１インダクターに残っている電流が回収される。次に、第４電流経路が形成されて導電パターンと第２インダクターを経て第２電流が流れる。第２電流が流れるうちに第５電流経路が形成されて第２インダクターとパネルキャパシターの共振が発生し、共振によってパネルキャパシターの電圧が第２電圧に変化する。そして、パネルキャパシターの電圧が第２電圧に維持される状態で第６電流経路が形成されて、第２インダクターに残っている電流が回収される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
添付した図面を参考として、本発明の実施例について本発明の属する技術分野にて通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は多様に相異した形態で実現することができ、ここで説明する実施例に限定されるわけではない。
【００２６】
以下では、本発明の好ましい実施例によるプラズマディスプレイパネルとその駆動方法及び駆動装置について説明する。
【００２７】
まず、図２を参照して本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルについて説明する。図２は本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【００２８】
図２に示したように、本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルは、プラズマパネル１００、アドレス駆動部２００、走査・維持駆動部３００及び制御部４００を含む。
【００２９】
プラズマパネル１００は、列方向に長い導体が行方向に複数本配列されているアドレス電極線群（Ａ１〜Ａｍ）、行方向に長い導体対が列方向に複数対配列されて１本づつジグザグに配置されている走査電極線群（Ｙ１〜Ｙｎ）及び維持電極線群（Ｘ１￣Ｘｎ）を含む。制御部４００は、外部から映像信号を受信してアドレス駆動制御信号と維持放電信号を生成し、各々アドレス駆動部２００と走査・維持駆動部３００に印加する。
【００３０】
アドレス駆動部２００は、制御部４００からアドレス駆動制御信号を受信し、表示データ信号を表示させる放電セルを選択するための各アドレス電極に印加する。走査・維持駆動部３００は、制御部４００から維持放電信号を受信し、走査電極と維持電極に維持放電電圧を交互に入力することによって、選択された放電セルに対して維持放電を遂行する。このようなアドレス駆動部２００及び走査・維持駆動部３００は、各々無効電力を回収して使用する駆動回路（電力回収回路）を含む。
【００３１】
以下、図３乃至図６を参照して本発明の実施例によるアドレス駆動部について説明する。
【００３２】
図３は、本発明の実施例によるアドレス駆動部の電力回収回路を示す回路図である。図４Ａ乃至図４Ｈは、各々本発明の実施例による各モードの電流経路を示す図であり、図５は本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルの動作タイミングを示す図である。図６は本発明の実施例によって測定されたアドレス駆動波形を示す図である。
【００３３】
本発明の実施例によるアドレス駆動部２００の電力回収回路は、複数のアドレスバッファーＩＣを通じてアドレス電極線（Ａ１〜Ａｍ）に連結されており、このようなアドレスバッファーＩＣが連結される出力配線パターンが寄生インダクタンス成分として作用する。そして、アドレス電極線（Ａ１〜Ａｍ）は他の電極線（Ｘ１〜Ｘｎ、Ｙ１〜Ｙｎ）と共に容量性負荷として作用し、このような容量性負荷を一般的にパネルキャパシター（Ｃｐ）と表示する。この時、アドレスバッファーＩＣによって選択された放電セルにだけ電力回収回路でのアドレッシングのための電圧を印加する。
【００３４】
図３では、説明の便宜のためにアドレスバッファーＩＣは示さず、電圧（Ｖａ）が印加されるパネルキャパシターを一個と仮定し、寄生インダクタンス成分を等価的に寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）で示して説明する。そして、アドレス電圧（Ｖａ）が印加されるパネルキャパシターの他端には、パネルキャパシター両端電圧が放電セルを選択（放電可能な電圧を印加）することができる程度の電圧が印加されるが、図３ではこの電圧を接地電圧（零ボルト）と仮定して説明する。
【００３５】
図３に示したように、電力回収回路２２０は、破線で分割されるように、電圧上昇部２２２、電圧下降部２２４及び電源部２２６からなる。
【００３６】
電圧上昇部２２２は、パネルキャパシター（Ｃｐ）に寄生インダクター（Ｌｐ１）を経て電気的に連結されたインダクター（Ｌｃ１）を含み、インダクター（Ｌｃ１）の１端と接地点の間にはスイッチング素子（Ｓ１）とキャパシター（Ｃｃ１）が直列に連結される。そして電圧上昇部２２２は、インダクター（Ｌｃ１）とスイッチング素子（Ｓ１）が形成する第１経路上に電流経路を設定するダイオード（Ｄ１）をさらに含むことができる。これらの回路を半導体集積回路として構成する場合には、ボディ電圧としてアドレス電圧（Ｖａ）相当の直流電圧（例えばＶＡ）を印加することが多く、Ｄ３、Ｄ５、Ｄｃとしてボディーダイオードを使うことも可能である。以下の説明では、このような条件で半導体集積回路を使うことを前提とする。
【００３７】
同様に、電圧下降部２２４は、パネルキャパシター（Ｃｐ）に寄生インダクター（Ｌｐ２）を介して電気的に連結されたインダクター（Ｌｃ２）を含み、インダクター（Ｌｃ２）の１端と接地点との間にはスイッチング素子（Ｓ２）とキャパシター（Ｃｃ２）が直列に連結される。そして電圧下降部２２４は、インダクター（Ｌｃ２）とスイッチング素子（Ｓ２）が形成する第２経路上に電流経路を設定するダイオード（Ｄ２）をさらに含むことができる。
【００３８】
また、電圧上昇部２２２及び電圧下降部２２４は、各々異なる電流経路を設定するダイオード（Ｄ３）（Ｄ４）及びダイオード（Ｄ５）（Ｄ６）をさらに含むことができる。ダイオード（Ｄ３）は、インダクター（Ｌｃ１）及びスイッチング素子（Ｓ１）の接続点とアドレス電圧（Ｖａ）を供給する電源（ＶＡ）との間に連結され、ダイオード（Ｄ４）はインダクター（Ｌｃ１）及びスイッチング素子（Ｓ１）の接続点と接地点との間に連結される。ダイオード（Ｄ５）は、インダクター（Ｌｃ２）及びスイッチング素子（Ｓ２）の接続点と電源（ＶＡ）との間に連結され、ダイオード（Ｄ６）は、インダクター（Ｌｃ２）及びスイッチング素子（Ｓ２）の接続点と接地点との間に連結される。
【００３９】
そして、電圧上昇部２２２のスイッチング素子（Ｓ１）及びキャパシター（Ｃｃ１）の接続点と電圧下降部２２４のスイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）の接続点とは連結されている。また、パネルキャパシター（Ｃｐ）と電源（ＶＡ）との間にはクランピングダイオード（Ｄｃ）を形成することができ、クランピングダイオード（Ｄｃ）は、実際の回路でパネルキャパシター（Ｃｐ）の電圧が電源電圧（ＶＡ）を越えることを防止する役割を果たす。
【００４０】
電源部２２６は、スイッチング素子（Ｓ３、Ｓ４）を含み、スイッチング素子（Ｓ３）は電源（ＶＡ）とパネルキャパシター（Ｃｐ）との間に寄生インダクター（Ｌｐ１）を経て連結されている。そしてスイッチング素子（Ｓ４）は、接地点とパネルキャパシター（Ｃｐ）との間に寄生インダクター（Ｌｐ２）を経て連結されている。
【００４１】
このような電圧上昇部２２２、電圧下降部２２４及び電源部２２６に含まれるスイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）はＭＯＳＦＥＴなどのトランジスタで実現でき、このスイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）はボディーダイオードを有することができる。
【００４２】
以下では図４Ａ乃至図４Ｆ、図５及び図６を参照して、本発明の実施例による電力回収回路２２０の時系列的動作変化を説明する。ここで、変化は８個のモード（Ｍ１〜Ｍ８）で一巡し、全ての変化はスイッチング素子（Ｓ１〜Ｓ４）の操作によって生じる。そして、以下の説明において、ＬＣ共振と称している現象は連続的発振ではなく、スイッチング素子（Ｓ１、Ｓ２）のターンオンの時に生じるインダクター及び寄生インダクターとパネルキャパシター（Ｃｐ）の組み合わせによる電圧及び電流の過渡的変化現象である。図５は、最上部のＳ１￣Ｓ４がスイッチのオン・オフ状況を示すもので上方がオン、下方がオフである。図の中央部以下には、パネルキャパシター（Ｃｐ）の電圧、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｃ２）の電流、更に時間軸上の時刻及びモードの記号を示す。
【００４３】
本発明の実施例では、モード１（Ｍ１）が始まる前にキャパシター（Ｃｃ１、Ｃｃ２）には正のアドレス電圧（Ｖａ）の半分（Ｖａ／２）に相当する電圧が充電されており、スイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされ、パネルキャパシター（Ｃｐ）の両端電圧（Ｖｐ）は零ボルトを維持していると仮定する。
【００４４】
▲１▼モード１（Ｍ１）
まず、図４Ａ及び図５のＭ１区間を参照してモード１での動作を説明する。
【００４５】
モード１では、スイッチング素子（Ｓ４）が既にターンオンされて、パネルキャパシター（Ｃｐ）が十分放電した状態を保ちながら、スイッチング素子（Ｓ１）が追加的にターンオンされるので、キャパシター（Ｃｃ１）、スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、インダクター（Ｌｃ１）、寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）及びスイッチング素子（Ｓ４）を通る電流経路が形成される。キャパシタンス（Ｃｃ１）に充電された電圧（＋Ｖａ／２）によってインダクターを左から右に流れる電流（ＩＬ１）は時間の経過に従って線形的に増加し、エネルギーが主にインダクター（Ｌｃ１、Ｌｐ１）に蓄積される。そしてこの電流は寄生インダクター（Ｌｐ２）にも流れるので、エネルギーが寄生インダクター（Ｌｐ２）に、また少量はパネルキャパシター（Ｃｐ）にも蓄積される。
【００４６】
▲２▼モード２（Ｍ２）
図４Ｂ及び図５のＭ２区間を参照してモード２での動作を説明する。
【００４７】
モード２では、スイッチング素子（Ｓ１）がオン状態を保ちながら、スイッチング素子（Ｓ４）がターンオフされ、キャパシター（Ｃｃ１）、スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、インダクター（Ｌｃ１）、寄生インダクター（Ｌｐ１）及びパネルキャパシター（Ｃｐ）を通る電流経路が形成される。インダクター（Ｌｃ１、Ｌｐ１）を流れる電流が十分に大きくなった時に、スイッチＳ４をターンオフすると、蓄積エネルギーにより慣性的に流れる大電流がパネルキャパシター（Ｃｐ）に蓄積され、その端子電圧（Ｖｐ）（以下、パネル端子電圧とする）を電源電圧（ＶＡ）の少し上まで上昇させる。この時、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｐ１）に蓄積されたエネルギーが十分に多ければ、パネル端子電圧（Ｖｐ）は寄生成分の影響にもかかわらず電源電圧（ＶＡ）まで安定的に増加することができる。
【００４８】
そして、寄生インダクター（Ｌｐ２）に流れる電流はインダクター（Ｌｃ２）及びダイオード（Ｄ５）を経て電源（ＶＡ）に回収される。
【００４９】
▲３▼モード３（Ｍ３）
図４Ｃ及び図５のＭ３区間を参照してモード３での動作を説明する。
【００５０】
近似的に見れば、パネル端子電圧（Ｖｐ）はスイッチング素子（Ｓ３）のボディーダイオードのために電源電圧（ＶＡ）を越えられず、パネル端子電圧（Ｖｐ）が電源電圧（ＶＡ）を越えた時に、自動的に、スイッチング素子（Ｓ３）がターンオンされたことになる（チャネルがオフでも、ボディーダイオードがオン）。また図５のＳ３信号が示すように、モード３になると、チャネルもターンオフする。このようにスイッチング素子（Ｓ３）がターンオンされれば、パネル端子電圧（Ｖｐ）は電源（ＶＡ）によって電源電圧（ＶＡ）を維持する。そして、インダクター（Ｌｃ１）に流れていた電流（ＩＬ１）はキャパシター（Ｃｃ１）、スイッチング素子（Ｓ１）、ダイオード（Ｄ１）、インダクター（Ｌｃ１）及びスイッチング素子（Ｓ３）のボディーダイオードを通る経路を通じて線形的に零アンペアまで減少する。つまり、この電流は電源（ＶＡ）に回収される。
【００５１】
▲４▼モード４（Ｍ４）
図４Ｄ及び図５のＭ４区間を参照してモード４での動作を説明する。
【００５２】
モード４では、インダクター（Ｌｃ１）に流れる電流（ＩＬ１）が零アンペアまで減少すればスイッチング素子（Ｓ１）がターンオフされる。この時、スイッチング素子（Ｓ３）はターンオンされているので、電源（ＶＡ）によってパネル端子電圧（Ｖｐ）は電源電圧（ＶＡ）を維持するようになる。
【００５３】
▲５▼モード５（Ｍ５）
図４Ｅ及び図５のＭ５区間を参照してモード５での動作を説明する。
【００５４】
モード５では、スイッチング素子（Ｓ３）がターンオンされた状態でスイッチング素子（Ｓ２）がターンオンされ、スイッチング素子（Ｓ３）、寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）、インダクター（Ｌｃ２）、ダイオード（Ｄ２）、スイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）を通る電流経路が形成される。そうなると電源（ＶＡ）とキャパシター（Ｃｃ２）に充電された電圧（Ｖａ／２）の差によってインダクター（Ｌｃ２）に流れる電流（ＩＬ２）は線形的に増加するようになり、インダクター（Ｌｃ２）にエネルギーが蓄積される。そしてこの電流は寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）にも流れるので、寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）にもエネルギーが蓄積される。
【００５５】
▲６▼モード６（Ｍ６）
図４Ｆ及び図５のＭ６区間を参照してモード６での動作を説明する。
【００５６】
モード６では、スイッチング素子（Ｓ２）がターンオンされた状態でスイッチング素子（Ｓ３）がターンオフされ、パネルキャパシター（Ｃｐ）、寄生インダクター（Ｌｐ２）、インダクター（Ｌｃ２）、ダイオード（Ｄ２）、スイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）を通る電流経路が形成される。インダクター（Ｌｃ２）にはこの電流経路で形成されるＬＣ共振による共振電流が流れるようになり、パネルキャパシター（Ｃｐ）のパネル端子電圧（Ｖｐ）は零ボルトまで減少する。この時、インダクター（Ｌｃ２）及び寄生インダクター（Ｌｐ２）に蓄積されたエネルギーにより、パネル端子電圧（Ｖｐ）は寄生成分の影響にもかかわらず零ボルトまで安定的に減少することができる。
【００５７】
▲７▼モード７（Ｍ７）
図４Ｇ及び図５のＭ７区間を参照してモード７での動作を説明する。
【００５８】
パネル端子電圧（Ｖｐ）はスイッチング素子（Ｓ４）のボディーダイオードのために接地電圧以下まで減少することができず、パネル端子電圧（Ｖｐ）が接地電圧になった時にスイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされる。このようにスイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされれば、パネル端子電圧（Ｖｐ）は接地点によって零ボルトを維持する。そしてインダクター（Ｌｃ２）に流れていた電流（ＩＬ２）は、スイッチング素子（Ｓ４）のボディーダイオード、インダクター（Ｌｃ２）、ダイオード（Ｄ２）、スイッチング素子（Ｓ２）及びキャパシター（Ｃｃ２）を通る経路を通じて線形的に零アンペアまで減少する。つまり、この電流（ＩＬ２）はキャパシター（Ｃｃ２）に回収される。
【００５９】
▲８▼モード８（Ｍ８）
図４Ｈ及び図５のＭ８区間を参照してモード８での動作を説明する。
【００６０】
モード８では、インダクター（Ｌｃ２）に流れる電流（ＩＬ２）が零アンペアまで減少すればスイッチング素子（Ｓ２）がターンオフされる。この時、スイッチング素子（Ｓ４）がターンオンされているため、接地点によってパネル電圧（Ｖｐ）は零ボルトを維持する。
【００６１】
【発明の効果】
以上で説明したように本発明の実施例では、モード１及びモード５において、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｃ２）に各々エネルギーを蓄積する場合に寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）にもエネルギーを蓄積し、この蓄積されたエネルギーを利用してパネル端子電圧を変えるので、寄生インダクタンス成分によって発生する歪曲を減らすことができる。図６に示したように実際に実験した結果、アドレス駆動波形の上昇及び下降区間で上昇パルスが発生しない。
【００６２】
また、アドレス駆動波形の特性上パネル端子電圧（Ｖｐ）の下降区間と上昇区間の間の接地電圧区間が短いため、この区間内で反対方向の電流経路を形成することは難しい。しかし本発明の実施例によれば、インダクター（Ｌｃ１、Ｌｃ２）及び寄生インダクター（Ｌｐ１、Ｌｐ２）に流れる電流の方向が常に一定であるので、接地電圧区間が短いとしてもこのようなパネル端子電圧（Ｖｐ）の上昇及び下降動作を円滑に遂行することができる。
【００６３】
以上で本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されることではなく、前記請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者のいろいろな変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の技術による電力回収回路で現れる寄生インダクタンス成分を示す図である。
【図２】本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【図３】本発明の実施例によるアドレス駆動部の電力回収回路を示す回路図である。
【図４Ａ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｂ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｃ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｄ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｅ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｆ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｇ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図４Ｈ】各々本発明実施例による電力回収回路における各モードでの電流経路を示す図である。
【図５】本発明の実施例によるプラズマディスプレイパネルの動作タイミングを示す図である。
【図６】本発明の実施例によって測定されたアドレス駆動波形を示す図である。
【符号の説明】
１００ プラズマパネル
２００ アドレス駆動部
２２０ 電力回収回路
２２２ 電圧上昇部
２２４ 電圧下降部
２２６ 電源部
３００ 走査・維持駆動部
４００ 制御部
Claims (18)
- パネルキャパシターにアドレス駆動波形を印加するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、
前記パネルキャパシターの一端が電気的に連結された経路の両端にその一端が各々電気的に連結される第１及び第２インダクター、
前記第１インダクターの他端と第１電圧を供給する第１電源との間に直列に連結される第１スイッチング素子及び第１キャパシター、
前記第２インダクターの他端と前記第１電源との間に直列に連結される第２スイッチング素子及び第２キャパシター、
第２電圧を供給する第２電源と前記第１インダクターの一端との間に連結される第３スイッチング素子、及び
前記第２インダクターの一端と前記第１電源との間に連結される第４スイッチング素子を含み、
前記第１及び第２キャパシターには各々実質的に前記第２電圧の半分に相当する電圧が充電されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記経路上に寄生インダクタンス成分が形成されてい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パネルの駆動装置。
- 前記第１スイッチング素子と前記第１インダクターが形成する経路上に形成される第１ダイオード、及び
前記第２インダクターと前記第２スイッチング素子が形成する経路上に形成される第２ダイオードをさらに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パネルの駆動装置。 - 前記第１電源と前記第１インダクターの他端との間に連結される第１ダイオード、及び
前記第２インダクターの他端と前記第２電源との間に連結される第２ダイオードをさらに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パネルの駆動装置。 - 前記第３及び第４スイッチング素子はボディーダイオードを有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パネルの駆動装置。
- パネルキャパシターにアドレス駆動波形を印加するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、
前記パネルキャパシターの一端が電気的に連結された経路の一側方向に電気的に連結される第１インダクターを含み、前記パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持している間、前記第１インダクターから前記パネルキャパシターの一端方向に形成される電流経路を通じて前記第１インダクターにエネルギーを蓄積し、前記第１インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用して前記パネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に変える第１電圧変更部、
前記経路の他側方向に電気的に連結される第２インダクターを含み、前記パネルキャパシターの端子電圧が前記第２電圧を維持している間、前記パネルキャパシターの一端から前記第２インダクター方向に形成される電流経路を通じて前記第２インダクターにエネルギーを蓄積し、前記第２インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用して前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第１電圧に変える第２電圧変更部、そして
前記第１電圧を供給し前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第１電圧に維持するようにする第１電源、及び前記第２電圧を供給し前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第２電圧に維持するようにする第２電源を含む電源部を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記経路上に寄生インダクタンス成分が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
- 前記第１電圧変更部は、実質的に前記第２電圧と前記第１電圧との差の半分に相当する第３電圧を充電している第１キャパシターをさらに含み、
前記第２電圧変更部は、前記第３電圧を充電している第２キャパシターをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記第１電圧変更部は、前記第１インダクターと前記第１キャパシターとの間に連結され、前記第１インダクターに電流が流れるようにスイッチング動作する第１スイッチング素子をさらに含み、
前記第２電圧変更部は、前記第２インダクターと前記第２キャパシターとの間に連結され、前記第２インダクターに電流が流れるようにスイッチング動作する第２スイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記電源部は、前記第１インダクターに流れる電流が回収される第１経路と前記第２インダクターに流れる電流が回収される第２経路とを提供することを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
- 前記電源部は、
前記パネルキャパシターの端子電圧が前記第２電圧を維持するようにスイッチング動作し、そのボディーダイオードを通じて前記第１インダクターに流れる電流が回収される第１スイッチング素子、及び
前記パネルキャパシターの端子電圧が前記第１電圧を維持するようにスイッチング動作し、そのボディーダイオードを通じて前記第２インダクターに流れる電流が回収される第２スイッチング素子をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - パネルキャパシターが形成されるプラズマディスプレイパネルを駆動する方法において、
前記パネルキャパシターの端子電圧が第１電圧を維持している間、前記パネルキャパシターの一端が電気的に連結された経路の一側方向に電気的に連結される第１インダクターにエネルギーを蓄積する第１段階、
前記第１インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用して前記パネルキャパシターの端子電圧を第２電圧に変える第２段階、
前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第２電圧に維持しながら前記第１インダクターに流れる電流を回収する第３段階、
前記パネルキャパシターの端子電圧が前記第２電圧を維持している間、前記経路の他側方向に電気的に連結される第２インダクターにエネルギーを蓄積する第４段階、
前記第２インダクターに蓄積されたエネルギーと共振を利用して前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第１電圧に変える第５段階、及び
前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第１電圧に維持しながら前記第２インダクターに流れる電流を回収する第６段階を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記第１段階は、実質的に前記第２電圧と前記第１電圧との差の半分に相当する第３電圧を充電している第１キャパシターを利用して前記第１インダクターにエネルギーを蓄積し、
前記第４段階は、前記第２電圧と前記第２キャパシターに充電された前記第３電圧との差を利用して前記第２インダクターにエネルギーを蓄積することを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。 - 前記第３段階は、前記第２電圧を供給する電源を利用して前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第２電圧に維持し、前記第１インダクターと前記電源との間に形成される経路を通じて前記第１インダクターに流れる電流を回収することを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 前記第６段階は、前記第１電圧を供給する電源を利用して前記パネルキャパシターの端子電圧を前記第１電圧に維持し、前記電源と前記第２インダクターとの間に形成される経路を通じて前記第２インダクターに流れる電流を回収することを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
- 長く形成された導電パターン上に連結されたパネルキャパシターにアドレス駆動波形を印加するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、
前記導電パターンの両端にその一端が各々電気的に連結される第１及び第２インダクター、
前記第１インダクターと前記導電パターンを経て第１電流が流れるように形成される第１電流経路、
前記第１電流が流れるうちに前記第１インダクターと前記パネルキャパシターの共振が発生し、前記共振によってパネルキャパシターの電圧が第１電圧に変化するように形成される第２電流経路、
前記パネルキャパシターの電圧が前記第１電圧に維持される状態で、前記第１インダクターに残っている電流が回収されるように形成される第３電流経路、
前記導電パターンと前記第２インダクターを経て第２電流が流れるように形成される第４電流経路、
前記第２電流が流れるうちに前記第２インダクターと前記パネルキャパシターの共振が発生し、前記共振によってパネルキャパシターの電圧が第２電圧に変化するように形成される第５電流経路、及び
前記パネルキャパシターの電圧が前記第２電圧に維持される状態で、前記第２インダクターに残っている電流が回収されるように形成される第６電流経路を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの駆動装置。 - 前記第１及び第２電流は前記導電パターン上では同じ方向に流れることを特徴とする請求項１６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
- 前記第１電流経路によって前記導電パターン上に形成されている寄生インダクタンス成分にも前記第１方向の電流が流れ、前記第２電流経路によって前記パネルキャパシターと前記寄生インダクタンス成分のうちの一部でも共振が発生することを特徴とする請求項１６に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動装置。
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