JP2005115336A - プラズマ表示パネルの駆動装置,その駆動方法,及びプラズマ表示装置 - Google Patents

プラズマ表示パネルの駆動装置,その駆動方法,及びプラズマ表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 アドレス選択回路のスイッチング状況の変化に応じて電力回収動作が変化するプラズマ表示パネルの駆動装置,その駆動方法,及びプラズマ表示装置を提供する。
【解決手段】 電力回収回路を含むアドレス駆動回路において,外部キャパシタに充電されるエネルギーを外部キャパシタから放電されるエネルギーより大きくする。その結果,フルホワイトパターンが表示される場合に外部キャパシタの電圧がアドレス電圧まで増加して電力回収動作が自動的に停止する。そして,ドット毎オン/オフパターンやライン毎オン/オフパターンが表示される場合には外部キャパシタの電圧がアドレス電圧の半分とアドレス電圧の間で平衡状態になって電力回収動作が行なわれる。
【選択図】 図4

Description

本発明は,プラズマ表示パネル(PDP)の駆動装置,その駆動方法,及びプラズマ表示装置に関する。
プラズマ表示パネルは,気体放電によって生成されたプラズマを利用して文字または映像を表示する平面表示装置であって,そのサイズ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表示パネルは,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形に区分される。
直流型プラズマ表示パネルにおいては,電極の放電空間が絶縁されないまま露出しており,電圧が印加されている間,電流が放電空間にそのまま流れてしまう。したがって,この電流を制限するために抵抗を挿入しなければならないという短所がある。これに対して,交流型プラズマ表示パネルにおいては,電極を誘電体層が覆っているため,直列キャパシタンス成分を形成し電流が制限される。したがって,放電時,イオンの衝撃から電極が保護されるため,直流型に比べて寿命が永いという長所がある。
図1は,交流型プラズマ表示パネルの一部斜視図である。
図1に示すように,ガラス基板1上(図では下側)には誘電体層2及び保護膜3で覆われた走査電極4と維持電極5が対をなして平行に設置される。ガラス基板6上(図でも上側)には絶縁体層7で覆われた複数のアドレス電極8が設置される。隣接するアドレス電極8の間にある絶縁体層7上には,アドレス電極8と平行に隔壁9が形成されている。また,絶縁体層7の表面及び隔壁9の両側面には,蛍光体10が形成されている。ガラス基板1とガラス基板6は,各基板に形成された走査電極4及び維持電極5に対してアドレス電極8が直交するように,放電空間11を隔てて対向して配置されている。アドレス電極8と,対をなす走査電極4及び維持電極5との交差部にある放電空間が放電セル12,つまり各画素を形成する。
図2は,プラズマ表示パネルの電極配列を示す。
図2に示すように,プラズマ表示パネルの電極は,n×mのマトリックス形態を有しており,具体的に見ると,列方向にはアドレス電極A〜Aが延びて配列され,行方向には走査電極Y〜Y及び維持電極X〜Xが延びて配列されている。図2に示した放電セル12は,図1に示した放電セル12に対応する。
一般に,このような交流型プラズマ表示パネルの駆動方法は,時間的な動作変化で表現すれば,リセット期間,アドレシング期間,維持期間,消去期間からなる。
リセット期間は,セルのアドレシング動作が円滑に行なわれるようにするために各セルの状態を初期化する期間であり,アドレシング期間は,パネル内の点灯するセルと点灯しないセルを区別するために,点灯するセル(アドレシングされるセル)をアドレシングして壁電荷をチャージ(充電)する動作を行なう期間である。維持期間は,維持放電電圧パルスを印加してアドレ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行なう期間であり,消去期間は,セルの壁電荷をディスチャージ(放電)させて維持放電を終了する期間である。
ところで,走査電極4と維持電極5の間,アドレス電極8が形成された面と走査電極4及び維持電極5が形成された面の間の放電空間などは,容量性負荷(以下,「パネルキャパシタ」と言う)として作用する。このために,上記の各期間においては,パネルにはキャパシタンスが存在することを考慮の上,パネルの駆動パラメータが設定される。例えば,アドレシングのための信号を入力するためには,アドレシング放電のための消費電力に加えて,キャパシタンス(パネルキャパシタ)に所定の電圧を発生させる電荷注入用の無効電力が大量に必要となる。したがって,プラズマ表示パネルのアドレス駆動回路は,無効電力を回収して再使用する電力回収回路を一般に含む。このような電力回収回路としてL.F.Weberによって提案された回路(下記特許文献1,2参照)がある。
米国特許第4,866,349号明細書 米国特許第5,081,400号明細書
しかし,従来の電力回収回路は,電力回収過程中に,トランジスタのスイッチング損失や回路の寄生成分により無効電力を100%回収することができなかった。そのために,電力回収動作だけではパネルキャパシタの電圧を所望の電圧まで変化させることができず,これによりスイッチング素子は,ハードスイッチング(電圧または電流の印加中におけるスイッチ切換え)をしなければならなかった。
また,特定サブフィールドで全ての放電セルを点灯されるときアドレス電極にはアドレシングに必要な電圧が継続して印加されなければならない。ところが,従来の電力回収回路によれば,この場合にも接地電圧に接続されたスイッチング素子のターンオン動作(遮断から導通への移行)によって継続して電力回収動作が行われ,結果として効率が落ちるという問題点があった。
本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,アドレス選択回路のスイッチングによって電力回収動作を変化させて,電力回収効率を向上させることが可能なプラズマ表示パネルの駆動装置,その駆動方法,及びプラズマ表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明の第1の観点によれば,複数の第1電極と複数の第2電極が形成されており,第1電極と第2電極によって容量性負荷が形成されるプラズマ表示パネルを駆動する装置が提供される。この駆動装置は,第1電極に第1端が電気的に接続される少なくとも一つのインダクタと,インダクタの第2端に電気的に接続されるキャパシタを含む。そして,駆動装置は,容量性負荷とインダクタの共振により容量性負荷を充電または放電し,容量性負荷を充電した後,第1電極に第1電圧を印加する。キャパシタに充電されるエネルギーは容量性負荷とインダクタの共振で容量性負荷から放電されるエネルギーを含み,キャパシタから放電されるエネルギーは容量性負荷とインダクタの共振で容量性負荷を充電するエネルギーを含み,キャパシタに充電されるエネルギーがキャパシタから放電されるエネルギーより大きい。
容量性負荷を放電させる前に第1電圧を供給する第1電源からインダクタを通じてキャパシタにエネルギーを供給し,キャパシタに充電されるエネルギーは第1電源から供給されるエネルギーをさらに含むことが好ましい。
駆動装置は,キャパシタ,インダクタ,及び第1電極から形成され,第1電極の電圧を増加させる第1経路と,第1電源及び第1電極から形成され,第1電極の電圧を第1電圧に維持する第2経路と,第1電源,インダクタ,及びキャパシタから形成され,インダクタに電流を供給する第3経路と,第1電極,インダクタ,及びキャパシタで形成され,第1電極の電圧を減少させる第4経路と,を含むことができる。
また,駆動装置は,キャパシタに充電された電圧とインダクタを通じて容量性負荷を充電する第1期間,第1電源を通じて容量性負荷の第1電極を第1電圧に維持する第2期間,第1電源を利用してインダクタとキャパシタに電流を供給する第3期間,キャパシタに充電された電圧とインダクタを利用して容量性負荷を放電する第4期間の順に動作することができる。そして,第1期間〜第4期間は循環することが好ましい。
また,駆動装置は,インダクタの第2端とキャパシタの間に,相互並列に電気的に接続される第1スイッチング素子と第2スイッチング素子,及び,第1電源と,インダクタの第1端と第1電極の接続点との間に電気的に接続される第3スイッチング素子をさらに含むことができる。そして第1〜第3スイッチング素子は各々,ボディーダイオードを有するトランジスタであり得る。また,駆動装置は,キャパシタ,第1スイッチング素子,及びインダクタの第2端の間の経路中に第1スイッチング素子のボディーダイオードと反対方向に形成される第1ダイオードを含み,キャパシタ,第2スイッチング素子,及びインダクタの第2端の間の経路中に第2スイッチング素子のボディーダイオードと反対方向に形成される第2ダイオードをさらに含むことができる。
また,駆動装置は,第1スイッチング素子が導通する第1期間,第3スイッチング素子が導通する第2期間,第2スイッチング素子及び第3スイッチング素子が導通する第3期間,第2スイッチング素子が導通する第4期間の順に動作することができる。
少なくとも一つのインダクタは第1インダクタと第2インダクタを含み,第1インダクタを通じて容量性負荷が充電され,第2インダクタを通じて容量性負荷が放電されることが好ましい。
また,容量性負荷を充電する経路上のインダクタと容量性負荷を放電する経路上のインダクタは共通であり得る。
第1電極は第2電極と交差する方向に形成されており,アドレス期間内に複数の第2電極が順次に選択され,選択された第2電極と電圧が印加された複数の第1電極によって放電セルが選択されることが好ましい。このとき,選択された放電セルが点灯する。また,駆動装置は,インダクタの第1端と複数の第1電極の間に各々電気的に接続される複数のアドレス選択回路をさらに含むことができる。各アドレス選択回路は,第1電極とインダクタの第1端の間に電気的に接続される第4スイッチング素子,及び,第1電極と第2電圧を供給する第2電源の間に電気的に接続される第5スイッチング素子を含む。
複数のアドレス選択回路のうち,第4スイッチング素子が導通したアドレス選択回路に電気的に接続されている第1電極と選択された第2電極によって放電セルを選択することができる。
複数の第2電極が順次に選択される間に複数のアドレス選択回路の第4スイッチング素子が導通している場合に,キャパシタには実質的に第1電圧を充電することができる。
キャパシタに充電される電圧は,第1電圧の半分から第1電圧の範囲であることが好ましい。また,このキャパシタの電圧は可変である。
上記課題を解決するために,本発明の第2の観点によれば,複数の第1電極と複数の第2電極が形成されており,第1電極と第2電極によって容量性負荷が形成されるプラズマ表示パネルを駆動する方法が提供される。この駆動方法は,複数の第1電極の中から第1電圧が印加される第1電極を選択し,第1電極に第1端が電気的に接続された第1インダクタを通じて選択された第1電極の電圧を増加させる第1段階と,選択された第1電極の電圧を実質的に第1電圧に維持する第2段階と,選択された第1電極の電圧を実質的に第1電圧に維持した状態で第1電極に第1端が電気的に接続された第2インダクタに電流を供給する第3段階と,第2インダクタを通じて選択された第1電極の電圧を減少させる第4段階とを含む。そして,第1段階〜第4段階は循環することが好ましい。
選択された第1電極の電圧の増加及び減少時に,キャパシタが第1インダクタの第2端と第2インダクタの第2端に電気的に接続され得る。
第1インダクタを通じて第1電極の電圧が増加する過程においてキャパシタが放電され,第2インダクタに電流が供給され第2インダクタを通じて第1電極の電圧が減少する過程においてキャパシタが充電される。また,キャパシタから放電されるエネルギーがキャパシタに充電されるエネルギーより小さいことが好ましい。また,キャパシタに保存された電圧は,第1電圧の半分から第1電圧の範囲であることが好ましい。
第1インダクタと第2インダクタは,共通のインダクタであり得る。
また,第1インダクタと第2インダクタを別個のインダクタとすることも可能である。第1電極はアドレス電極であり,第2電極は走査電極であることが好ましい。
複数の第2電極に順次に第2電圧が印加され,第2電極に順次に第2電圧が印加されるたびに第1〜第4段階が繰り返され,キャパシタの電圧は,直前に選択された第1電極と現在選択される第1電極の組み合わせによって調整することができる。
所定個数の第1電極が継続して選択される場合に,キャパシタの電圧は,実質的に第1電圧と同一になり得る。
上記課題を解決するために,本発明の第3の観点によれば,プラズマ表示装置が提供される。このプラズマ表示装置は,一方向に伸びている複数の第1電極及び第1電極に交差する方向に伸びている複数の第2電極を含むパネルと,複数の第1電極に順次に第1電圧を印加する第1駆動回路と,複数の第2電極に各々電気的に接続され,複数の第2電極のうちデータが入力される第2電極を選択する選択回路と,選択回路に電気的に接続される少なくとも一つのインダクタ及びインダクタとスイッチング素子を通じて電気的に接続されるキャパシタを含み,選択回路によって選択された第2電極に第2電圧を印加する第2駆動回路とを含む。そして第2駆動回路は,キャパシタとインダクタを通じて選択された第2電極と第1電極によって形成される容量性負荷を充電し,キャパシタとインダクタを通じて容量性負荷を放電する。このとき,キャパシタとインダクタを通じて放電された後の容量性負荷の残留電圧は,選択回路の動作によって放電される。
第2駆動回路は,容量性負荷を放電する前にキャパシタに電流を供給することができる。第2駆動回路は,容量性負荷が充電された後に第2電極に第2電圧を印加することができる。
第2駆動回路は,第2電圧の出力源と選択回路に電気的に接続される第11スイッチング素子と,インダクタとキャパシタの間に電気的に接続される第12スイッチング素子と,インダクタとキャパシタの間に電気的に接続される第13スイッチング素子と,インダクタ,第12スイッチング素子,及びキャパシタの間の経路に配された第1ダイオードと,インダクタ,第13スイッチング素子,及びキャパシタの間の経路に配された第2ダイオードと,をさらに含む。また,各選択回路は,インダクタと第2電極の間に電気的に接続される第14スイッチング素子と,第2電極と第3電圧の出力源の間に電気的に接続される第15スイッチング素子を含み,第14スイッチング素子が導通して第2電極を選択することができる。
選択されなかった第2電極に接続された選択回路の第15スイッチング素子が導通して容量性負荷の残留電圧が放電され得る。
上記課題を解決するために,本発明の第4の観点によれば,容量性負荷が充電されて放電される間にキャパシタに充電されるエネルギーがキャパシタから放電されるエネルギーより大きいプラズマ表示装置が提供される。
放電された後の容量性負荷の残留電圧は,選択回路の駆動によって放電できる。
容量性負荷を放電する前に電源からインダクタを通じてキャパシタに電流を供給することができる。
上記課題を解決するために,本発明の第5の観点によれば,第1電極が順次に選択される間に,選択回路より選択される第2電極のパターンに応じてキャパシタの電圧が変わるプラズマ表示装置が提供される。
上記課題を解決するために,本発明の第6の観点によれば,第1電極が順次に選択される間に,選択回路によって所定個数の第2電極が継続して選択される場合に,キャパシタの電圧が実質的に第2電圧の近似値になるプラズマ表示装置が提供される。
上記課題を解決するために,本発明の第7の観点によれば,第1電極が順次に選択される間に,選択回路によって所定個数の第2電極が継続して選択される場合に,容量性負荷の放電量が減少するプラズマ表示装置が提供される。
本発明によれば,電力回収回路はパネルキャパシタの残留電圧を放電しない。また,本発明によれば,アドレス選択回路のスイッチング変化が多いパターンでは電力回収動作をし,アドレス選択回路のスイッチング変化がないパターンで自動的に電力回収動作が中止される。したがって,電力消費を減らすことができる。そして,キャパシタが所定電圧の半分より大きい値で充電されるため,アドレス電圧を印加する場合に零電圧スイッチングをすることが可能となり,電力損失が軽減される。さらに,アドレシング期間のハードスイッチングへの対応が緩和される。例えば,高耐圧トランジスタの採用を採用する必用がなくなる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図面において,本実施の形態を明確に説明するために,説明と関係ない部分は省略した。また,ある部分が他の部分と接続されていると説明されている場合,これは直接的に接続されている状態だけでなく,その中間に配された他の素子を介して間接的に接続されている状態も含む。
図3は,本発明の実施の形態に係るプラズマ表示装置の概略的な概念図である。
図3に示すように,本発明の実施の形態に係るプラズマ表示装置は,プラズマ表示パネル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。なお,図3では,走査・維持駆動部300は,一つのブロックで示されているが,走査駆動部と維持駆動部に分離してもよいし,図示通りに一つに統合することも可能である。
プラズマ表示パネル100は,列方向に伸びている複数のアドレス電極A〜A,行方向に互いに対をなして伸びている複数の走査電極Y〜Y,及び複数の維持電極X〜Xを含む。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て,表示しようとする放電セルを選択するためのアドレス信号を各アドレス電極A〜Aに供給する。走査・維持駆動部300は,制御部400から維持放電制御信号を受信して,走査電極Y〜Yと維持電極X〜Xに維持放電パルスを交互に入力する。これによって選択された放電セルは,維持放電を行なう。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制御信号を生成して各々アドレス駆動部200と走査・維持駆動部300に与える。
例えば,プラズマ表示パネルは,一フレームを複数のサブフィールドに分けて駆動される。そして,各サブフィールドのアドレス期間において,複数の放電セルのうち放電すべき放電セルが選択される。このとき,放電セルを選択するためのアドレス期間では,走査電極に順次に選択電圧を印加して,選択電圧が印加されなかった走査電極を正の電圧でバイアスする。そして,選択電圧が印加された走査電極によって形成される複数の放電セルの中で選択しようとする放電セルを通過するアドレス電極にアドレシングのための電圧(以下,「アドレス電圧」と言う)を印加して,選択しなかったアドレス電極には基準電圧を印加する。例えば,アドレス電圧は正の電圧であり,選択電圧は接地電圧または負の電圧である。このように各電圧を設定することによって,アドレス電圧が印加されたアドレス電極と選択電圧が印加された走査電極で放電が起こって当該放電セルが選択される。そして,基準電圧としては,例えば接地電圧が用いられる。
以下,選択する走査電極に印加される選択電圧と,選択しないアドレス電極に印加される基準電圧が共に接地電圧である場合に即して,アドレス駆動部200に含まれたアドレス駆動回路について図4を参照しながら説明する。
図4は,本発明の実施の形態に係るアドレス駆動回路を示している。
図4に示したように,本発明の実施の形態に係るアドレス駆動回路は,電力回収回路210と複数のアドレス選択回路220〜220を含む。アドレス選択回路220〜220は,複数のアドレス電極A〜A(第1電極)に各々接続されており,各々二つのスイッチング素子A,Aを,各々駆動用および接地用として含む。両スイッチング素子A,Aとして,ボディーダイオードを備えた電界効果トランジスタを採用することが好ましく,また,これと同一または類似の機能を有する他のスイッチング素子を採用することも可能である。駆動スイッチング素子A(第4スイッチング素子,第14スイッチング素子)の第1端子は電力回収回路210に接続されており,その第2端子はアドレス電極A〜Aに接続されている。この駆動スイッチング素子Aがオン(導通)すると,電力回収回路210から供給されるアドレス電圧V(第1電圧)がアドレス電極A〜Aに伝達される。接地スイッチング素子A(第5スイッチング素子,第15スイッチング素子)は,アドレス電極A〜Aと基準電圧(第3電圧。本実施の形態では接地電圧)の間に接続されている。この接地スイッチング素子Aがオンすると,接地電圧がアドレス電極A〜Aに伝達される。なお,本実施の形態においては,駆動スイッチング素子Aと接地スイッチング素子Aは,同時にオンしないように構成される。したがって,駆動スイッチング素子Aと接地スイッチング素子Aは,切換えスイッチとして機能する。
このように,アドレス電極A〜Aに各々接続されたアドレス選択回路220〜220に備えられた両スイッチング素子A,Aが制御信号に応じてオンまたはオフ(遮断)することによって,アドレス電極A〜Aにアドレス電圧Vまたは接地電圧が印加される。つまり,アドレス期間において,駆動スイッチング素子Aがオンすることによってアドレス電圧Vが印加されたアドレス電極は,選択状態となり,接地スイッチング素子Aがオンすることによって接地電圧が印加されたアドレス電極は,非選択状態となる。
電力回収回路210は,スイッチング素子A,A,A,インダクタL,L,ダイオードD,D,及びキャパシタC,Cを含む。スイッチング素子A,A,Aとして,ボディーダイオードを有する電界効果トランジスタを採用することが好ましく,また,これと同一または類似の機能を有する他のスイッチング素子を採用することも可能である。スイッチング素子A(第3スイッチング素子,第11スイッチング素子)は,アドレス電圧Vを供給する電源(または電源線)とアドレス選択回路220〜220に備えられた駆動スイッチング素子Aの第2端子との間に接続されており,キャパシタC,Cは,アドレス電圧Vを供給する電源と接地電圧(グランド)との間に直列に接続されている。アドレス選択回路220〜220に備えられた駆動スイッチング素子Aの第2端子にはインダクタL,Lの第1端子が各々接続されている。キャパシタC,Cの接続点とインダクタLの第2端子との間にはスイッチング素子A(第1スイッチング素子,第12スイッチング素子)とダイオードDが直列に接続されており,インダクタLの第2端子とキャパシタC,Cの接続点との間にはダイオードDとスイッチング素子A(第2スイッチング素子,第13スイッチング素子)が直列に接続されている。
インダクタL,ダイオードD,及びスイッチング素子Aそれぞれの接続順を変えること(回路上の位置を入れ替えること)は可能であり,同様にインダクタL,ダイオードD,及びスイッチング素子Aそれぞれの接続順を変えることも可能である。ダイオードD,Dは各々,スイッチング素子Ar,Afに形成されるボディーダイオードによって生じることがある電流経路を遮断するためのものであって,ボディーダイオードが存在しなければ省略することもできる。そして,電力回収回路210動作中にアドレス電極A〜Aに印加される電圧がアドレス電圧Aを超えないように,クランピングダイオードDが,インダクタLの第2端子とアドレス電圧Vを供給する電源の間に接続され得る。同様に,アドレス電極A〜Aに印加される電圧が接地電圧より小さくならないように,クランピングダイオードDが,接地電圧(グランド)とインダクタLの第2端子の間に接続され得る。
図4には,アドレス選択回路220〜220に対して一つの電力回収回路210が接続されている例を示したが,アドレス選択回路220〜220をいくつかのグループに分割してグループ毎に電力回収回路210を接続することも可能である。また,図4には,キャパシタC,Cをアドレス電圧V供給電源と接地電圧(グランド)の間に直列接続した例を示したが,ここで用いたキャパシタCを省略することもできる。
次に,図5〜図12dを参照しながら,本実施の形態に係るアドレス駆動回路の動作について説明する。
図5は,図4のアドレス駆動回路の概略的な回路図を示している。
図5には,説明の便宜上隣接した二つのアドレス選択回路2202i−1,2202iのみを示しており,アドレス電極と走査電極(第2電極)によって形成される容量性成分をパネルキャパシタCp1,Cp2(容量性負荷)で示した。また,前述したようにパネルキャパシタCp1,Cp2の走査電極側には接地電圧が印加されることとした。
図5に示すように,電力回収回路210が,アドレス選択回路2202i−1,2202iの駆動スイッチング素子AH1,AH2を通じてパネルキャパシタCp1,Cp2に接続されており,アドレス選択回路2202i−1,2202iの接地スイッチング素子AL1,AL2は接地電圧(グランド)に接続されている。パネルキャパシタCp1は,アドレス電極A2i−1と走査電極によって形成される容量性成分であり,パネルキャパシタCp2はアドレス電極A2iと走査電極によって形成される容量性成分である。
以下では,一つのサブフィールドを例として,画面に表示される明暗(オン/オフ)パターンとアドレス信号波形の関係を,図6〜図8に示した代表的なパターンを用いて,アドレス駆動回路の動作と共に説明する。このような代表的なパターンとしては,アドレス選択回路220〜220におけるスイッチング状態の変化が多いドット毎オン/オフパターンやライン毎オン/オフパターン,及びスイッチング状態の変化のない(少ない)フルホワイトパターンがある。フルホワイトパターン(full white pattern)の場合,全ドットがオン状態となり,明るい画面が得られる。
図6〜図8は各々,ドット毎オン/オフパターン,ライン毎オン/オフパターン,及びフルホワイトパターンの概念図である。
このようなパターンは,アドレス選択回路220〜220のスイッチングによって決定され,いかなるパターンを実現する場合にも,電力回収回路210に備えられたスイッチング素子A,A,Aの駆動タイミングは同一である。ここでの「アドレス選択回路のスイッチング状態の変化」とは,走査電極が順次に選択されるときに,アドレス選択回路に備えられた両スイッチング素子A,Aが繰り返すオン/オフ動作のことである。走査電極が順次に選択され,アドレス電極にアドレス電圧と接地電圧が交互に印加される場合,アドレス選択回路のスイッチング状態の変化が多く発生する。
まず,図6に示したドット毎オン/オフパターンについて説明する。このドット毎オン/オフパターンとは,順次に走査電極Y,Y,Y,Yが選択されるとき,奇数番目アドレス電極A,A,と偶数番目アドレス電極A,Aに交互にアドレス電圧が印加されて発生する明暗表示パターンである。例えば,第1走査電極Yが選択されるときには,奇数番目アドレス電極A,Aのみにアドレス電圧が印加され,これによって第1行の奇数番目列のドットが選択され発光する。また,第2走査電極Yが選択されるときには,偶数番目アドレス電極A,Aのみにアドレス電圧が印加され,これによって第2行の偶数番目列のドットが選択され発光する。つまり,走査電極Yが選択されるときには,奇数番目アドレス選択回路の駆動スイッチング素子Aが全てオンすると共に,偶数番目アドレス選択回路の接地スイッチング素子Aがオンする。走査電極Yが選択されるときには,偶数番目アドレス選択回路の駆動スイッチング素子Aが全てオンすると共に,奇数番目アドレス選択回路の接地スイッチング素子Aがオンする。
次に,図7に示したすライン毎オン/オフパターンについて説明する。このライン毎オン/オフパターンとは,第1走査電極Yが選択されるときには全てのアドレス電極A〜Aにアドレス電圧が印加され,第2走査電極Yが選択されるときには,どのアドレス電極A〜Aにもアドレス電圧が印加されない,という表示形態が繰り返されて得られる表示パターンである。つまり,走査電極Yが駆動されるときには全てのアドレス選択回路の駆動スイッチング素子Aがオンし,走査電極Yが駆動されるときには全てのアドレス選択回路の接地スイッチング素子Aがオンする。
また,図8に示したフルホワイトパターンとは,順次,走査電極が選択されている間,全てのアドレス電極にアドレス電圧が継続して印加されて発生する表示パターンである。つまり,全てのアドレス選択回路の駆動スイッチング素子Aが常にオンしている。
このようにドット毎オン/オフパターンとライン毎オン/オフパターンではアドレス選択回路の接地スイッチング素子Aは周期的にオンするのに対して,フルホワイトパターンでは接地スイッチング素子Aはオンしない。接地スイッチング素子Aのオン/オフによって図5に示した電力回収回路が備えるキャパシタCの電圧が変わる。
ドット毎オン/オフパターンとライン毎オン/オフパターンは,接地スイッチング素子Aが周期的に導通するという点で動作が共通するため,ここではドット毎オン/オフパターンとフルホワイトパターンを例に図5のアドレス駆動回路の動作について詳細に説明する。
<1.ドット毎オン/オフパターン>(図9,図10a〜図10h参照)
まず,ドット毎オン/オフパターンを例として,アドレス選択回路220〜220がスイッチング変化の多いパターンを表示する場合のアドレス駆動回路の時系列的動作変化について,図9,10a〜図10hを参照しながら説明する。ここで,動作変化は8個のモードM1〜M8で一巡するものとする。そして,このモード変化はスイッチング素子の動作によって生じる。また,ここで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A,Aのターンオン時に生じるインダクタL,LとパネルキャパシタCp1,Cp2の組み合わせによる電圧及び電流の変化現象である。
図9は,ドット毎オン/オフパターンで動作しているアドレス駆動回路における電力回収回路(図5参照)の駆動タイミングを示している。また,図10a〜図10hは,図9の駆動タイミングに基づいて動作しているアドレス駆動回路(図5参照)の各モードにおける電流経路を示している。
図5に示したアドレス駆動回路によってドット毎オン/オフパターンを表示する場合,一の走査電極が選択されるときに,奇数番目アドレス電極A2i−1に接続されたアドレス選択回路2202i−1の第1ドット駆動スイッチング素子AH1と偶数番目アドレス電極A2iに接続されたアドレス選択回路2202iの第2ドット接地スイッチング素子AL2がオンし,アドレス選択回路2202iの第2ドット駆動スイッチング素子AH2とアドレス選択回路2202i−1の第1ドット接地スイッチング素子AL1がオフする。次の走査電極が選択されるときに,第1ドット駆動スイッチング素子AH1と第2ドット接地スイッチング素子AL2がオフし,第2ドット駆動スイッチング素子AH2と第1ドット接地スイッチング素子AL1がオンする。そして,このような動作が繰り返される。このようにドット毎オン/オフパターンを表示する場合には,アドレス選択回路2202i−1,2202iの駆動スイッチング素子AH1,AH2と接地スイッチング素子AL1,AL2が,オン/オフ動作を継続して繰り返す。
図9に示したように,本実施の形態においては,第1モードM1が始まる前に,スイッチング素子AH1,AL2,Aがオン状態であり,スイッチング素子AH2,AL1がオフ状態であり,パネルキャパシタCp1にはアドレス電圧Vが印加され,パネルキャパシタCp2には零ボルトが印加されている。つまり,ここでは一例として,奇数番目アドレス電極A2i−1にアドレス電圧Vが印加され,偶数番目アドレス電極A2iに零ボルトが印加されている。
まず,第1モードM1(第3期間,第3段階)では,スイッチング素子AH1,AL2,Aがオン状態であり,スイッチング素子AH2,AL1がオフ状態であり,ここでスイッチング素子Aがオンする。その後,図10aに示したように,アドレス電圧Vの電源,スイッチング素子A,インダクタL,ダイオードD,スイッチング素子A,及びキャパシタCの経路(第3経路)を通じてインダクタLとキャパシタCに電流が注入され,キャパシタCに充電電圧が発生する。
次に,第2モードM2(第4期間,第4段階)では,スイッチング素子Aがオフし,図10bに示したように,パネルキャパシタCp1,第1ドット駆動スイッチング素子AH1のボディーダイオード,インダクタL,ダイオードD,スイッチング素子A,及びキャパシタCに共振経路(第4経路)が形成される。この共振経路によってパネルキャパシタCp1の電圧Vp1が低下する。一方,第2ドット接地スイッチング素子AL2がオンしているため,パネルキャパシタCp2の電圧Vp2は零ボルトに継続して維持される。また,パネルキャパシタCp1から放電された電流(エネルギー)はキャパシタCに供給されて,キャパシタCが充電される。
第3モードM3(第1期間,第1段階)では,スイッチング素子AH1,AL2がオフし,スイッチング素子AH2,AL1がオンし,パネルキャパシタCp1に零ボルトが印加される。そして,スイッチング素子Aがオフし,スイッチング素子Aがオンし,図10cに示したように,キャパシタC,スイッチング素子A,ダイオードD,インダクタL,第2ドット駆動スイッチング素子AH2,及びパネルキャパシタCp2に共振経路(第1経路)が形成される。この共振経路を通ってキャパシタCからパネルキャパシタCp2に電流が供給され,パネルキャパシタCp2の電圧Vp2が増加し,キャパシタCは放電する。このとき,パネルキャパシタCp2の電圧Vp2がアドレス電圧Vを超えると,スイッチング素子Aのボディーダイオードが導通する。したがって,パネルキャパシタCp2の電圧Vp2は,アドレス電圧Vを超えない。そして,パネルキャパシタCp2がアドレス電圧Vになった後,インダクタLに残っている電流はスイッチング素子Aのボディーダイオードを通じて電源に回収される。
第4モードM4(第2期間,第2段階)では,スイッチング素子Aがオンし,スイッチング素子Aがオフし,図10dに示したように電流経路(第2経路)が形成される。これによって,パネルキャパシタCp2の電圧Vp2がアドレス電圧Vに維持される。
このように,第1モードM1〜第4モードM4において,電力回収回路210は,アドレス選択回路2202iの第2ドット駆動スイッチング素子AH2を通じてアドレス電極A2iにアドレス電圧Vを供給する。そして,アドレス電極A2i−1は,アドレス選択回路2202i−1の第1ドット接地スイッチング素子AL1を通じて零ボルトに維持される。
続く第5モードM5〜第8モードM8では,上記の第1モードM1〜第4モードM4に対して,アドレス選択回路220のスイッチング素子動作だけが異なり,電力回収回路210のスイッチング素子動作は同一である。
第5モードM5(第3期間,第3段階)では,スイッチング素子AH2,AL1,Aがオン状態であり,スイッチング素子AH1,AL2がオフ状態であり,ここでスイッチング素子Aがオンする。その後,図10eに示したように,アドレス電圧Vの電源,スイッチング素子A,インダクタL,ダイオードD,スイッチング素子A,及びキャパシタCの経路(第3経路)を通じてインダクタLとキャパシタCに電流が注入され,キャパシタC2に充電電圧が発生する。
次に,第6モードM6(第4期間,第4段階)では,スイッチング素子Aがオフし,図10fに示したように,パネルキャパシタCp2,スイッチング素子AH2のボディーダイオード,インダクタL,ダイオードD,スイッチング素子A,及びキャパシタCを通る共振経路(第4経路)が形成される。この共振経路を通ってパネルキャパシタCp2が放電し,その電圧Vp2は低下する。一方,第1ドット接地スイッチング素子AL1がオンしているため,パネルキャパシタCp1の電圧Vp1は零ボルトに継続して維持される。そして,パネルキャパシタCp2から放電された電流(エネルギー)はキャパシタCに供給されて,キャパシタCに充電される。
第7モードM7(第1期間,第1段階)では,スイッチング素子AH2,AL1がオフし,スイッチング素子AH1,AL2がオンし,パネルキャパシタCp2に零ボルトが印加される。そして,スイッチング素子Aがオフし,スイッチング素子Aがオンし,図10gに示したように,キャパシタC,スイッチング素子A,ダイオードD,インダクタL,第2ドット駆動スイッチング素子AH2,及びパネルキャパシタCp1を通る共振経路(第1経路)が形成される。この共振経路を通ってキャパシタCからパネルキャパシタCp1に電流が供給され,パネルキャパシタCp1の電圧Vp1は増加し,キャパシタCは放電する。このとき,パネルキャパシタCp1の電圧Vp1がアドレス電圧Vを超えるとスイッチング素子Aのボディーダイオードが導通する。したがって,パネルキャパシタCp1の電圧Vp1はアドレス電圧Vを超えない。そして,パネルキャパシタCp1がアドレス電圧Vになった後,インダクタLに残っている電流はスイッチング素子Aのボディーダイオードを通じて電源に回収される。
第8モードM8(第2期間,第2段階)では,スイッチング素子Aがオンし,スイッチング素子Aがオフし,図10hに示したように電流経路(第2経路)が形成され,パネルキャパシタCp1の電圧Vp1がアドレス電圧Vに維持される。
このように第5モードM5〜第8モードM8において,電力回収回路210は,アドレス選択回路2202i−1の第1ドット駆動スイッチング素子AH1を通じてアドレス電極A2i−1にアドレス電圧Vを供給する。そして,アドレス電極A2iは,アドレス選択回路2202iの第2ドット接地スイッチング素子AL2を通じて零ボルトに維持される。このような第1モードM1〜第8モードM8の動作が繰り返されることによって,ドット毎オン/オフパターンが実現する。
ここで蓄積エネルギーの移動状況を見てみる。キャパシタCにアドレス電圧Vの1/2の電圧(以下,「V/2電圧」と言う)が充電されていて,キャパシタCのキャパシタンスが大きく,キャパシタCがV/2電圧を供給する電源として作用すれば,LC共振の原理に基づいて,第2モードM2と第6モードM6それぞれにおいて,アドレス電圧Vまで充電されたパネルキャパシタCp1とパネルキャパシタCp2を零ボルトまで放電することができ,第3モードM3と第7モードM7それぞれにおいて,零ボルトまで放電されたパネルキャパシタCp1とパネルキャパシタCp2をアドレス電圧Vまで充電することができる。
まず,第1モードM1では,電源からインダクタLを通じてキャパシタCに電流(エネルギー)が供給され(図10a),第2モードM2では,パネルキャパシタCp1が放電されながらキャパシタCに電流(エネルギー)が供給される(図10b)。つまり,第1モードM1と第2モードM2では,キャパシタCにエネルギーが充電されて,キャパシタCの電圧がΔV1上昇する。次に,第3モードM3では,キャパシタCからインダクタLを通じてパネルキャパシタCp2に電流が供給されてパネルキャパシタCp2の電圧が上昇し,残りの電流は電源に回収され,フライホイールのように,エネルギー循環される(図10c)。つまり,第3モードM3では,キャパシタCからエネルギーが放出されて,これによってキャパシタCの電圧がΔV2下降する。しかし,初期にキャパシタCにV/2電圧が充電されていれば,キャパシタCの充電時には第1モードM1において電源を通じてエネルギーがさらに供給されるため,キャパシタCの充電エネルギーがキャパシタCの放電エネルギーより大きくなる。つまり,ΔV1がΔV2より大きい。第5モードM5〜第8モードM8においてキャパシタCに充電及び放電されるエネルギーは,第1モードM1〜第4モードM4において充放電されるエネルギーと同一である。そして,パネルキャパシタCp1とパネルキャパシタCp2はそれぞれ,放電されて残留電圧が零ボルトになった後,第3モードM3と第7モードM7において再び充電される。したがって,第1モードM1〜第8モードM8が繰り返されても,パネルキャパシタCp1とパネルキャパシタCp2を充電するためにキャパシタCから放電されるエネルギーは実質的に一定である。
しかし,キャパシタCの充電エネルギーが放電エネルギーを上回りキャパシタCの電圧が上昇すれば,第1モードM1と第2モードM2または第5モードM5と第6モードM6においてキャパシタCに充電されるエネルギーが減少する。つまり,第1モードM1〜第8モードM8が継続して繰り返されると,キャパシタCの充電エネルギーが減少して,最終的にはキャパシタCの充電エネルギーと放電エネルギーが同一になる平衡状態となる。そして,平衡状態ではキャパシタCに充電された電圧がV/2電圧よりは大きく,アドレス電圧Vよりは小さくなる。
このようにキャパシタCに充電された電圧がV/2電圧より大きければ,第3モードM3と第7モードM7において共振の原理に基づいて,パネルキャパシタCp1,Cp2にキャパシタC電圧の2倍に相当する電圧,つまり,アドレス電圧Vより大きい電圧が充電できる。したがって,アドレス駆動回路に寄生成分が存在する場合であっても,共振によってパネルキャパシタCp1,Cp2の電圧がアドレス電圧Vまで上昇し,これによりスイッチング素子Aの零電圧スイッチングが可能となる。
<2.フルホワイトパターン>(図11,図12a〜図12d参照)
フルホワイトパターンを例として,アドレス選択回路220〜220がスイッチング変化の少ないパターンを表示する場合のアドレス駆動回路の時系列的動作変化について,図11,図12a〜図12dを参照しながら説明する。ここで,動作変化は4個のモードM1〜M4で一巡するものとする。そして,このモード変化はスイッチング素子の動作によって生じる。また,ここで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A,Aのターンオン時に生じるインダクタL,LとパネルキャパシタCp1,Cp2の組み合わせによる電圧及び電流の変化現象である。
図11は,フルホワイトパターンで動作しているアドレス駆動回路における電力回収回路(図5参照)の駆動タイミングを示している。また,図12a〜図12dは,図11の駆動タイミングに基づいて動作しているアドレス駆動回路(図5参照)の各モードにおける電流経路を示している。
図5に示したアドレス駆動回路によってフルホワイトパターンを表示する場合,走査電極が順次選択されている間,アドレス選択回路2202i−1,2202iの駆動スイッチング素子AH1,AH2が常にオンしている。
図11に示したように,本実施の形態においては,第1モードM1が始まる前に,駆動スイッチング素子AH1,AH2,Aがオン状態であり,パネルキャパシタCp1,Cp2にはアドレス電圧Vが印加されている。
まず,第1モードM1では,駆動スイッチング素子AH1,AH2,Aがオン状態であり,ここでスイッチング素子Aがオンする。その結果,図9の第1モードM1と同様に,図12aに示した経路(第3経路)を通ってインダクタLとキャパシタCに電流が注入され,キャパシタCに充電電圧が発生する。
次に,第2モードM2では,スイッチング素子Aaがオフし,図12bに示したように,パネルキャパシタCp1,Cp2,駆動スイッチング素子AH1,AH2のボディーダイオード,インダクタL,ダイオードD,スイッチング素子A,及びキャパシタCに共振経路(第4経路)が形成される。この共振経路によってパネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2が低下する。この結果,図9の第2モードM2と同様に,キャパシタCが充電される。
第3モードM3では,スイッチング素子Aがオフし,スイッチング素子Aがオンし,図12cに示したように,キャパシタC,スイッチング素子A,ダイオードD,インダクタL,スイッチング素子AH2,及びパネルキャパシタCp1,Cp2に共振経路(第1経路)が形成される。この共振経路によってパネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2が増加し,キャパシタCは放電する。このとき,パネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2がアドレス電圧Vを超えると,スイッチング素子Aのボディーダイオードが導通する。したがって,パネルキャパシタCp1,Cp2の電圧は,アドレス電圧Vを超えない。
第4モードM4では,スイッチング素子Aがオフし,スイッチング素子Aaがオンし,図12dに示したように電流経路(第2経路)が形成される。これによって,パネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2がアドレス電圧Vに維持される。
このように,第1モードM1〜第4モードM4において,電力回収回路210は,アドレス選択回路2202i−1,2202iの駆動スイッチング素子AH1,AH2を通じてアドレス電極A2i−1,A2iにアドレス電圧Vを供給する。以降,駆動スイッチング素子AH1,AH2が継続してオン状態を保ちながら第1モードM1〜第4モードM4が繰り返される。これによって,図8に示したフルホワイトパターンが表示される。
フルホワイトパターンの場合,アドレス選択回路2202i−1,2202iの接地スイッチング素子AL1,AL2がオンしないため,パネルキャパシタCp1,Cp2の残留電圧が放電されない。つまり,第2モードM2においてパネルキャパシタCp1,Cp2が放電された後,残留電圧が放電されない状態で,パネルキャパシタCp1,Cp2は,第3モードM3において再び充電される。したがって,エネルギーが100%回収されて使用されると仮定すれば,第2モードM2でキャパシタCを充電するエネルギーと第3モードM3でキャパシタCから放電されるエネルギーが実質的に同一になる。しかし,キャパシタCに電流を供給してキャパシタCを充電する第1モードM1の過程がさらに行われるため,図8のフルホワイトパターンを表示する場合にはキャパシタCに充電される電圧ΔV1がキャパシタC2から放電される電圧ΔV2より常に大きい。
キャパシタCに充電される電圧ΔV1がキャパシタCから放電される電圧ΔV2より大きい場合,第1モードM1〜第4モードM4の過程が繰り返されれば,キャパシタCの電圧は上昇する。このように,キャパシタC2の電圧が上昇すれば,第2モードM2でパネルキャパシタCp1,Cp2からキャパシタCに放電される電流が減少し,パネルキャパシタCp1,Cp2から放電される電荷量が減少する。つまり,図11に示したように,第1モードM1〜第4モードM4の過程が繰り返されると,パネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2の低下量が減る。
そして,キャパシタCの電圧が継続して上昇してアドレス電圧Vと実質的に同一になると(回路中の各種負荷成分によって僅かに異なる電圧(近似値)となる可能がある),パネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2がキャパシタCの電圧と同一になる。したがって,第2モードM2でパネルキャパシタCp1,Cp2が放電されない。また,第2モードM2でパネルキャパシタCp1,Cp2の電圧Vp1,Vp2が低下しないため,第3モードM3でパネルキャパシタCp1,Cp2が充電されない。このように,キャパシタCの電圧がアドレス電圧Vまで増加すれば第2モードM2及び第3モードM3において,実質的に電荷の移動がほとんどなくなる。つまり,本実施の形態によれば,フルホワイトパターンを表示する場合には,電力回収回路210が実質的に動作しない。
以上説明したように,本発明の実施の形態に係る電力回収回路210は,アドレス選択回路220のスイッチング動作に応じて,キャパシタCの電圧レベルを自動的に変更しながら電力回収動作を行う。このとき,キャパシタCの電圧は,キャパシタCに充電されるエネルギーとキャパシタCから放電されるエネルギーによって決定される。そして,キャパシタCの充電エネルギーは,電源からインダクタを通じて供給されるエネルギーとパネルキャパシタの放電エネルギーからなり,キャパシタCの放電エネルギーは,パネルキャパシタの充電エネルギーからなる。したがって,キャパシタCにアドレス電圧Vの半分V/2程度の電圧が充電されている場合には,キャパシタCの充電エネルギーはキャパシタCの放電エネルギーより大きい。
しかし,例えば,ドット毎オン/オフパターンを表示する場合には,アドレス電圧Vまで充電されたパネルキャパシタがアドレス選択回路の接地スイッチング素子Aのターンオンによって接地電圧まで完全に放電され,その後にアドレス電圧Vまで再び充電されるため,動作が繰り返されてもパネルキャパシタの充電エネルギーであるキャパシタCの放電エネルギーはほとんど一定である。これに対し,キャパシタCに大略V/2電圧が充電された状態ではキャパシタCの充電エネルギーが放電エネルギーより大きくなるため,キャパシタCの電圧が上昇し,これによりキャパシタCの充電エネルギーが減少する。したがって,ドット毎オン/オフパターンの表示動作が繰り返されると,キャパシタCの充電エネルギーが減少し,キャパシタCの充電エネルギーと放電エネルギーがほぼ一致する平衡状態となり,この状態の下で電力回収動作が行なわれる。
つまり,アドレス選択回路220〜200のスイッチング変化が多くてアドレス選択回路220〜200に接続された複数のパネルキャパシタの中で接地電圧まで完全に放電された後にアドレス電圧Vまで充電されるパネルキャパシタが多い場合には,キャパシタCがV/2電圧からアドレス電圧Vまでの間の電圧に充電されて電力回収動作が行なわれる。
そして,例えば,フルホワイトパターンを表示する場合には,アドレス電圧Vまで充電されたパネルキャパシタに接続された接地スイッチング素子Aがターンオンしない。しかし,キャパシタCの充電エネルギーが放電エネルギーより大きく,キャパシタCの電圧がV/2電圧より大きくなれば,インダクタとパネルキャパシタの共振によってはパネルキャパシタの電圧が接地電圧まで放電されない。そして,アドレス電圧Vまで充電されたパネルキャパシタに接続された接地スイッチング素子Aが導通しないため,パネルキャパシタには残留電圧が生じる。このような残留電圧によりパネルキャパシタの充電エネルギーとパネルキャパシタの放電エネルギーが同様に減少し,これによりキャパシタCの電圧は継続して上昇する。キャパシタCの電圧が上昇すればパネルキャパシタの残留電圧も上昇して,最終的にパネルキャパシタに充電されるエネルギーと放電されるエネルギーがほとんどなくなって電力回収回路で消費されるエネルギーがほとんどなくなる。
フルホワイトパターンのみならず,全ての画面で一つの色相のみ表示されるパターン,または一定個数のアドレス電極にだけ継続してアドレス電圧Vが印加されるパターンでも,フルホワイトパターンと同様に,電力回収動作がほとんど行われない。
このように本発明の実施の形態によれば,アドレス選択回路のスイッチング変化が多く電力回収動作が必要な表示パターンでは電力回収動作が実行され,アドレス選択回路のスイッチング変化がほとんどなくて電力回収動作が必要ない表示パターンでは電力回収動作が自動的に抑制される。
なお図4に示したように,本発明の実施の形態に係るアドレス駆動回路において,キャパシタCの放電用インダクタLとキャパシタCの充電用インダクタLはそれぞれ,別素子で構成されているが,図13に示すように,一つのインダクタLだけを用いてキャパシタCを充放電するようにしてもよい。つまり,図13に示したように,インダクタLの第1端子をアドレス選択回路220〜220の駆動スイッチング素子Aの第2端子に接続し,インダクタLの第2端子にダイオードD,Dを並列に接続する。この回路構成の場合,キャパシタCに充電される電流とキャパシタCから放電される電流は,全てインダクタLを通過する。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,プラズマ表示パネルに適用可能である。
交流型プラズマ表示パネルの一部斜視図である。 プラズマ表示パネルの電極配列図である。 本発明の実施の形態に係るプラズマ表示装置の概略図である。 本発明の実施の形態に係るアドレス駆動回路の回路図である。 図4のアドレス駆動回路の概略的な回路図である。 ドット毎オン/オフパターンの概念図である。 ライン毎オン/オフパターンの概念図である。 フルホワイトパターンの概念図である。 ドット毎オン/オフパターンを表示する場合の図5に示した電力回収回路の駆動タイミング図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第1モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第2モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第3モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第4モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第5モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第6モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第7モードでの電流経路を示す回路図である。 図9の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第8モードでの電流経路を示す回路図である。 フルホワイトパターンを表示する場合の図5に示した電力回収回路の駆動タイミング図である。 図11の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第1モードでの電流経路を示す回路図である。 図11の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第2モードでの電流経路を示す回路図である。 図11の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第3モードでの電流経路を示す回路図である。 図11の駆動タイミングに基づく図5のアドレス駆動回路の第4モードでの電流経路を示す回路図である。 図4に示したアドレス駆動回路の変形例を示す回路図である。
符号の説明
100 プラズマ表示パネル
200 アドレス駆動部
210 電力回収回路
220〜220 アドレス選択回路
300 走査・維持駆動部
400 制御部
〜A アドレス電極
,A スイッチング素子
,C キャパシタ
P1,CP2 パネルキャパシタ
ダイオード
,D クランピングダイオード
,L インダクタ
アドレス電圧
〜X 維持電極
〜Y 走査電極

Claims (42)

  1. 複数の第1電極と複数の第2電極が形成されており,前記第1電極と前記第2電極によって容量性負荷が形成されるプラズマ表示パネルを駆動する装置において,
    前記第1電極に第1端が電気的に接続される少なくとも一つのインダクタと,前記インダクタの第2端に電気的に接続されるキャパシタを含み,
    前記容量性負荷と前記インダクタの共振で前記容量性負荷を充放電し,前記容量性負荷を充電した後,前記第1電極に第1電圧を印加し,
    前記キャパシタに充電されるエネルギーは前記容量性負荷から放電されるエネルギーを含み,前記キャパシタから放電されるエネルギーは前記容量性負荷を充電するエネルギーを含み,
    前記キャパシタに充電されるエネルギーは,前記キャパシタから放電されるエネルギーより大きいことを特徴とする,プラズマ表示パネルの駆動装置。
  2. 前記容量性負荷を放電させる前に前記第1電圧を供給する第1電源から前記インダクタを通じて前記キャパシタにエネルギーを供給し,
    前記キャパシタに充電されるエネルギーは,前記第1電源から供給されるエネルギーをさらに含むことを特徴とする,請求項1に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  3. 前記キャパシタ,前記インダクタ,及び前記第1電極から形成され,前記第1電極の電圧を増加させる第1経路と,
    前記第1電源及び前記第1電極から形成され,前記第1電極の電圧を前記第1電圧に維持する第2経路と,
    前記第1電源,前記インダクタ,及び前記キャパシタから形成され,前記インダクタに電流を供給する第3経路と,
    前記第1電極,前記インダクタ,及び前記キャパシタから形成され,前記第1電極の電圧を減少させる第4経路と,
    をさらに含むことを特徴とする,請求項2に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  4. 前記キャパシタに充電された電圧を用いて,前記インダクタを通じて前記容量性負荷を充電する第1期間,
    前記第1電源を通じて前記容量性負荷の第1電極を前記第1電圧に維持する第2期間,
    前記第1電源を用いて前記インダクタと前記キャパシタに電流を供給する第3期間,
    前記キャパシタに充電された電圧と前記インダクタを用いて前記容量性負荷を放電させる第4期間の順に動作することを特徴とする,請求項2または3に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  5. 前記インダクタの第2端と前記キャパシタの間に,相互並列に電気的に接続される第1スイッチング素子と第2スイッチング素子,及び,前記第1電源と前記インダクタの第1端との間に電気的に接続される第3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2に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  6. 前記第1スイッチング素子,前記第2スイッチング素子,及び第3スイッチング素子は各々,ボディーダイオードを有するトランジスタであり,
    前記キャパシタ,前記第1スイッチング素子,及び前記インダクタの第2端の間の経路中に前記第1スイッチング素子のボディーダイオードと反対方向に形成される第1ダイオードを含み,
    前記キャパシタ,前記第2スイッチング素子,及び前記インダクタの第2端の間の経路中に前記第2スイッチング素子のボディーダイオードと反対方向に形成される第2ダイオードを含むことを特徴とする,請求項5に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  7. 前記第1スイッチング素子が導通する第1期間,
    前記第3スイッチング素子が導通する第2期間,
    前記第2スイッチング素子及び第3スイッチング素子が導通する第3期間,
    前記第2スイッチング素子が導通する第4期間の順に動作することを特徴とする,請求項6に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  8. 前記少なくとも一つのインダクタは,第1インダクタと第2インダクタを含み,
    前記第1インダクタを通じて前記容量性負荷を充電し,
    前記第2インダクタを通じて前記容量性負荷を放電することを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  9. 前記容量性負荷を充電する経路上の前記インダクタと前記容量性負荷を放電する経路上の前記インダクタは共通であることを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  10. 前記第1電極は前記第2電極と交差する方向に形成されており,
    アドレス期間内に,前記複数の第2電極が順次に選択され,前記選択された第2電極と電圧が印加された前記複数の第1電極によって放電セルが選択され,選択された放電セルが点灯することを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  11. 前記インダクタの第1端と前記複数の第1電極の間に各々電気的に接続される複数のアドレス選択回路をさらに含み,
    前記各アドレス選択回路は,前記第1電極と前記インダクタの第1端の間に電気的に接続される第4スイッチング素子,及び,前記第1電極と第2電圧を供給する第2電源の間に電気的に接続される第5スイッチング素子を含むことを特徴とする,請求項10に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  12. 前記複数のアドレス選択回路のうち,前記第4スイッチング素子が導通したアドレス選択回路に電気的に接続されている第1電極と前記選択された第2電極によって放電セルが選択されることを特徴とする,請求項11に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  13. 前記複数の第2電極が順次に選択される間に前記複数のアドレス選択回路の前記第4スイッチング素子が導通している場合に,前記キャパシタには実質的に前記第1電圧が充電されることを特徴とする,請求項11に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  14. 前記キャパシタに充電される電圧は,前記第1電圧の半分から前記第1電圧の範囲であることを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  15. 前記キャパシタの電圧は可変することを特徴とする,請求項14に記載のプラズマ表示パネルの駆動装置。
  16. 複数の第1電極と複数の第2電極が形成されており,前記第1電極と前記第2電極によって容量性負荷が形成されるプラズマ表示パネルを駆動する方法において,
    前記複数の第1電極の中から第1電圧が印加される第1電極を選択し,前記第1電極に第1端が電気的に接続された第1インダクタを通じて前記選択された第1電極の電圧を増加させる第1段階と,
    前記選択された第1電極の電圧を実質的に第1電圧に維持する第2段階と,
    前記選択された第1電極の電圧を実質的に第1電圧に維持した状態で前記第1電極に第1端が電気的に接続された第2インダクタに電流を供給する第3段階と,
    前記第2インダクタを通じて前記選択された第1電極の電圧を減少させる第4段階と,
    を含むことを特徴とする,プラズマ表示パネルの駆動方法。
  17. 前記選択された第1電極の電圧の増加及び減少時に,キャパシタが前記第1インダクタの第2端と前記第2インダクタの第2端に電気的に接続されることを特徴とする,請求項16に記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  18. 前記第1インダクタを通じて前記第1電極の電圧が増加する過程において前記キャパシタが放電され,
    前記第2インダクタに電流が供給されて前記第2インダクタを通じて前記第1電極の電圧が減少する過程において前記キャパシタが充電されることを特徴とする,請求項17に記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  19. 前記キャパシタから放電されるエネルギーが前記キャパシタに充電されるエネルギーより小さいことを特徴とする,請求項18に記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  20. 前記キャパシタに保存された電圧は,前記第1電圧の半分から前記第1電圧の範囲であることを特徴とする,請求項18に記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  21. 前記第1インダクタと前記第2インダクタは,共通のインダクタであることを特徴とする,請求項17〜20のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  22. 前記第1インダクタと前記第2インダクタは,別個のインダクタであることを特徴とする,請求項17〜20のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  23. 前記第1電極はアドレス電極であり,前記第2電極は走査電極であることを特徴とする,請求項17〜22のいずれかに記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  24. 前記複数の第2電極に順次に第2電圧が印加され,前記第2電極に順次に前記第2電圧が印加されるたびに前記第1段階,前記第2段階,前記第3段階,及び第4段階が繰り返され,
    前記キャパシタの電圧は,直前に選択された第1電極と現在選択される第1電極の組み合わせによって調整されることを特徴とする,請求項23に記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  25. 所定個数の第1電極が継続して選択される場合に,前記キャパシタの電圧は,実質的に第1電圧と同一になることを特徴とする,請求項24に記載のプラズマ表示パネルの駆動方法。
  26. 複数の第1電極及び前記第1電極に交差する方向に伸びている複数の第2電極を含むパネルと,
    前記複数の第1電極に順次に第1電圧を印加する第1駆動回路と,
    前記複数の第2電極に各々電気的に接続され,前記複数の第2電極のうちデータが入力される第2電極を選択する選択回路と,
    前記選択回路に電気的に接続される少なくとも一つのインダクタ及び前記インダクタとスイッチング素子を通じて電気的に接続されるキャパシタを含み,前記選択回路によって選択された第2電極に第2電圧を印加する第2駆動回路と,
    を含み,
    前記第2駆動回路は,
    前記キャパシタと前記インダクタを通じて前記選択された第2電極と前記第1電極によって形成される容量性負荷を充電し,前記キャパシタと前記インダクタを通じて前記容量性負荷を放電し,
    前記キャパシタと前記インダクタを通じて放電された後の前記容量性負荷の残留電圧は,前記選択回路の動作によって放電されることを特徴とする,プラズマ表示装置。
  27. 前記第2駆動回路は,前記容量性負荷を放電する前に前記キャパシタに電流を供給することを特徴とする,請求項26に記載のプラズマ表示装置。
  28. 前記第2駆動回路は,前記容量性負荷が充電された後に前記第2電極に前記第2電圧を印加することを特徴とする,請求項27に記載のプラズマ表示装置。
  29. 前記第2駆動回路は,
    前記第2電圧の出力源と前記選択回路に電気的に接続される第11スイッチング素子と,
    前記インダクタと前記キャパシタの間に電気的に接続される第12スイッチング素子と,
    前記インダクタと前記キャパシタの間に電気的に接続される第13スイッチング素子と,
    前記インダクタ,前記第12スイッチング素子,及び前記キャパシタの間の経路に配された第1ダイオードと,
    前記インダクタ,前記第13スイッチング素子,及び前記キャパシタの間の経路に配された第2ダイオードと,
    をさらに含むことを特徴とする,請求項26〜28のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
  30. 前記各選択回路は,前記インダクタと前記第2電極の間に電気的に接続される第14スイッチング素子と,前記第2電極と第3電圧の出力源の間に電気的に接続される第15スイッチング素子を含み,
    前記第14スイッチング素子が導通して前記第2電極が選択されることを特徴とする,請求項26〜29のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
  31. 選択されなかった前記第2電極に接続された前記選択回路の前記第15スイッチング素子が導通して前記容量性負荷の残留電圧が放電されることを特徴とする,請求項30に記載のプラズマ表示装置。
  32. 前記少なくとも一つのインダクタは,前記容量性負荷が充電される経路を形成する第1インダクタと,前記容量性負荷が放電される経路を形成する第2インダクタを含むことを特徴とする,請求項26〜28のいずれかに記載のプラズマ表示装置。
  33. 前記第2駆動回路は,
    前記第2電圧の出力源と前記選択回路に電気的に接続される第11スイッチング素子と,
    前記第1インダクタと前記キャパシタの間に電気的に接続される第12スイッチング素子と,
    前記第2インダクタと前記キャパシタの間に電気的に接続される第13スイッチング素子と,
    前記第1インダクタ,前記第12スイッチング素子,及び前記キャパシタの間の経路に配された第1ダイオードと,
    前記第2インダクタ,前記第13スイッチング素子,及び前記キャパシタの間の経路に配された第2ダイオードと,
    をさらに含むことを特徴とする,請求項32に記載のプラズマ表示装置。
  34. 複数の第1電極及び前記第1電極に交差する方向に伸びている複数の第2電極を含むパネルと,
    前記複数の第1電極に順次に第1電圧を印加する第1駆動回路と,
    前記複数の第2電極に各々電気的に接続され,前記複数の第2電極のうちデータが入力される第2電極を選択する選択回路と,
    前記選択回路に電気的に接続される少なくとも一つのインダクタ及び前記インダクタとスイッチング素子を通じて電気的に接続されるキャパシタを含み,前記選択回路によって選択された第2電極と前記第1電極によって形成される容量性負荷を前記インダクタと前記キャパシタを用いて充放電する第2駆動回路と,
    を含み,
    前記容量性負荷が充電されて放電される間に,前記キャパシタに充電されるエネルギーが,前記キャパシタから放電されるエネルギーより大きいことを特徴とする,プラズマ表示装置。
  35. 放電された後の前記容量性負荷の残留電圧は,前記選択回路の駆動によって放電されることを特徴とする,請求項34に記載のプラズマ表示装置。
  36. 前記容量性負荷を放電する前に電源から前記インダクタを通じて前記キャパシタに電流を供給することを特徴とする,請求項34または35に記載のプラズマ表示装置。
  37. 前記キャパシタに充電されるエネルギーは,前記容量性負荷から放電されるエネルギーと前記電源から前記インダクタを通じて供給されるエネルギーを含み,
    前記キャパシタから放電されるエネルギーは,前記容量性負荷を充電するエネルギーを含むことを特徴とする,請求項36に記載のプラズマ表示装置。
  38. 複数の第1電極及び前記第1電極に交差する方向に伸びている複数の第2電極を含むパネルと,
    前記複数の第1電極を順次に選択する第1駆動回路と,
    前記複数の第2電極に各々電気的に接続され,前記複数の第2電極のうちデータが入力される第2電極を選択する選択回路と,
    前記選択回路に電気的に接続される少なくとも一つのインダクタ及び前記インダクタとスイッチング素子を通じて電気的に接続されるキャパシタを含み,前記選択回路によって選択された第2電極と前記第1電極によって形成される容量性負荷を前記インダクタと前記キャパシタを用いて充放電して前記選択された第2電極に第2電圧を印加する第2駆動回路と,
    を含み,
    前記第1電極が順次に選択される間に,前記選択回路によって選択される第2電極のパターンに応じて前記キャパシタの電圧が変わることを特徴とする,プラズマ表示装置。
  39. 前記キャパシタに充電されるエネルギーは,前記容量性負荷の放電エネルギーを含み,
    前記キャパシタから放電されるエネルギーは,前記容量性負荷の放電エネルギーを含むことを特徴とする,請求項38に記載のプラズマ表示装置。
  40. 前記第2駆動回路は,前記容量性負荷を放電する前に前記キャパシタに前記インダクタを通じて電流を供給することを特徴とする,請求項38または39に記載のプラズマ表示装置。
  41. 複数の第1電極及び前記第1電極に交差する方向に伸びている複数の第2電極を含むパネルと,
    前記複数の第1電極を順次に選択する第1駆動回路と,
    前記複数の第2電極に各々電気的に接続され,前記複数の第2電極のうちデータが入力される第2電極を選択する選択回路と,
    前記選択回路に電気的に接続される少なくとも一つのインダクタ及び前記インダクタとスイッチング素子を通じて電気的に接続されるキャパシタを含み,前記選択回路によって選択された第2電極と前記第1電極によって形成される容量性負荷を前記インダクタと前記キャパシタを用いて充放電して前記選択された第2電極に第2電圧を印加する第2駆動回路と,
    を含み,
    前記第1電極が順次に選択される間に,前記選択回路によって所定個数の第2電極が継続して選択される場合に,前記キャパシタの電圧が実質的に前記第2電圧の近似値になることを特徴とする,プラズマ表示装置。
  42. 複数の第1電極及び前記第1電極に交差する方向に伸びている複数の第2電極を含むパネルと,
    前記複数の第1電極を順次に選択する第1駆動回路と,
    前記複数の第2電極に各々電気的に接続され,前記複数の第2電極のうちデータが入力される第2電極を選択する選択回路と,
    前記選択回路に電気的に接続される少なくとも一つのインダクタ及び前記インダクタとスイッチング素子を通じて電気的に接続されるキャパシタを含み,前記選択回路によって選択された第2電極と前記第1電極によって形成される容量性負荷を前記インダクタと前記キャパシタを用いて充放電して前記選択された第2電極に第2電圧を印加する第2駆動回路と,
    を含み,
    前記第1電極が順次に選択される間に,前記選択回路によって所定個数の第2電極が継続して選択される場合に,前記容量性負荷の放電量が減少することを特徴とする,プラズマ表示装置。
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