JP2008185625A - プラズマディスプレイ装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路素子が少なく、電圧周期が短く、制御が簡単なプラズマディスプレイ装置の制御方法を提供することを課題とする。
【解決手段】第1のスイッチ手段(CU1)及び第4のスイッチ手段(CD2)をオフし、第2のスイッチ手段(CD1)及び第3のスイッチ手段(CU2)をオンする第1のステップ(t4)と、前記第1のステップの後、前記第1のスイッチ手段をオンし、前記第2〜第4のスイッチ手段をオフする第2のステップと、前記第2のステップの後、前記第1及び第4のスイッチ手段をオンし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオフする第3のステップ(t2)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の駆動方法が提供される。
【選択図】図5
【解決手段】第1のスイッチ手段(CU1)及び第4のスイッチ手段(CD2)をオフし、第2のスイッチ手段(CD1)及び第3のスイッチ手段(CU2)をオンする第1のステップ(t4)と、前記第1のステップの後、前記第1のスイッチ手段をオンし、前記第2〜第4のスイッチ手段をオフする第2のステップと、前記第2のステップの後、前記第1及び第4のスイッチ手段をオンし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオフする第3のステップ(t2)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の駆動方法が提供される。
【選択図】図5
Description
本発明は、プラズマディスプレイ装置及びその駆動方法に関する。
図16はプラズマディスプレイ装置の第1の構成例を示す回路図であり、図17はその駆動方法を示すタイミングチャートである(下記の特許文献1参照)。電圧VXiは電極Xiの電圧、電流IL1はコイルL1に流れる電流、電圧VYiは電極Yiの電圧、電流IL2はコイルL2に流れる電流である。電圧Vxyは、電極Xi及びYi間の両端電圧であり、電圧VXi−VYiで示される。
電極Xi及びYiは、放電を行うための電極である。容量Cpは、電極Xi及びYi間の容量である。駆動回路4は、電極Xiに電圧VXiを供給する。駆動回路5は、電極Yiに電圧VYiを供給する。
時刻t1では、電圧LU1及びCD2のみハイレベルにする。すると、図18に示すように、トランジスタSlu1及びSsd2のみオンし、グランド電位GNDの端子を介して電流I1が流れる。コイル電流IL1が流れ、電圧VXiは、容量Cp及びコイルL1のLC共振により、0Vから正の電圧Vsに向けて上昇する。
次に、時刻t2では、電圧LU1をローレベル、電圧CU1をハイレベルにする。すると、図19に示すように、トランジスタSsu1及びSsd2のみオンし、電流I2が流れる。電圧VXiは、電圧Vsに固定される。その後、電圧CU1はローレベルになり、トランジスタSsu1はオフする。
次に、時刻t3では、電圧LD1をハイレベルにする。すると、図20に示すように、トランジスタSld1及びSsd2のみオンし、グランド電位GNDの端子を介して電流I3が流れる。コイル電流IL1が流れ、電圧VXiは、容量Cp及びコイルL1のLC共振により、電圧Vsから0Vに向けて下降する。
次に、時刻t4では、電圧LD1をローレベルにし、電圧CD1及びCD2をハイレベルにする。すると、図21に示すように、トランジスタSsd1がオンし、電流I4が流れる。電圧VXiは、0Vに固定される。
その後、電圧LU2をハイレベルにする。すると、図22に示すように、トランジスタSsd1及びSlu2のみオンし、グランド電位GNDの端子を介して電流I5が流れる。コイル電流IL2が流れ、電圧VYiは、容量Cp及びコイルL2のLC共振により、0Vから電圧Vsに向けて上昇する。
次に、時刻t5では、電圧LU2をローレベルにし、電圧CU2をハイレベルにする。すると、図23に示すように、トランジスタSsu2がオンし、電流I6が流れる。電圧VYiは、電圧Vsに固定される。その後、電圧CU2をローレベルにし、トランジスタSsu2をオフする。
次に、時刻t6では、電圧LD2をハイレベルにする。すると、図24に示すように、トランジスタSsd1及びSld2のみオンし、グランド電位GNDの端子を介して電流I7が流れる。コイル電流IL2が流れ、電圧VYiは、容量Cp及びコイルL2のLC共振により、電圧Vsから0Vに向けて下降する。
その後、電圧CD1及びLD2をローレベルにし、電圧CD2をハイレベルにする。すると、図25に示すように、トランジスタSsd2がオンし、電流I8が流れる。電圧VYiは、0Vに固定される。その後、時刻t1に戻り、周期TTの動作を繰り返す。
以上のように、LC共振回路は、容量Cp及びコイルL1又はL2の直列共振回路となる。このプラズマディスプレイ装置は、直列共振を開始するためのトランジスタSlu1、Sld1、Slu2、Sld2、及び容量Cpの電荷を移送するための容量C1、C2が必要であり、回路素子が多くなる欠点がある。
また、電圧VXiのLC共振と電圧VYiのLC共振の間に、電圧Vxyが0Vになる休止期間が必要となり、周期TTが長くなる欠点がある。
また、1周期TT内に、LC共振のためのスイッチング回数が4回と多くなる欠点がある。
図26はプラズマディスプレイ装置の第2の構成例を示す回路図であり、図27はその駆動方法を示すタイミングチャートである(下記の特許文献2参照)。電圧VXiは電極Xiの電圧、電圧VYiは電極Yiの電圧、電流ILはコイルLに流れる電流である。電圧Vxyは、電極Xi及びYi間の両端電圧であり、電圧VXi−VYiで示される。
電極Xi及びYiは、放電を行うための電極である。容量Cpは、電極Xi及びYi間の容量である。駆動回路4は、電極Xiに電圧VXiを供給する。駆動回路5は、電極Yiに電圧VYiを供給する。充放電回路部2601は、コイルL及びトランジスタSlu、Sldを有する。
時刻t1の前では、電圧VXiは0V、電圧VYiは電圧Vsになっている。時刻t1では、電圧LDのみハイレベルにする。すると、トランジスタSldのみオンし、コイル電流ILが流れ、容量Cp及びコイルLのLC共振により、電圧VXiは0Vから電圧Vsに向けて上昇し、電圧VYiは電圧Vsから0Vに向けて下降する。
次に、時刻t2では、電圧CU1及びCD2をハイレベルにする。すると、トランジスタSsu1及びSsd2がオンし、電圧VXiは電圧Vsに固定され、電圧VYiは0Vに固定される。その後、電圧LDをローレベルにし、トランジスタSldをオフにする。その後、電圧CU1及びCD2をローレベルにし、トランジスタSsu1及びSsd2をオフにする。
次に、時刻t3では、電圧LUをハイレベルにし、トランジスタSluをオンにする。コイル電流ILが流れ、容量Cp及びコイルLのLC共振により、電圧VXiは電圧Vsから0Vに向けて下降し、電圧VYiは0Vから電圧Vsに向けて上昇する。
次に、時刻t4では、電圧CU2及びCD1をハイレベルにし、トランジスタSsu2及びSsd1をオンにする。電圧VXiは0Vに固定され、電圧VYiは電圧Vsに固定される。その後、電圧LUをローレベルにし、トランジスタSluをオフにする。その後、電圧CU2及びCD1をローレベルにし、トランジスタSsu2及びSsd1をオフにする。その後、時刻t1に戻り、周期TTの動作を繰り返す。
以上のように、LC共振回路は、容量Cp及びコイルLの並列共振回路となる。このプラズマディスプレイ装置は、並列共振を開始するためのトランジスタSlu及びSldが必要であり、回路素子が多くなる欠点がある。
また、駆動回路4及び5間に、共振電流を流す経路を含む充放電回路部2601が必要になる欠点がある。
また、下記の特許文献3には、フラットパネルディスプレイ用のエネルギー回復部を有する駆動回路が開示されている。
本発明の目的は、回路素子が少なく、電圧周期が短く、制御が簡単なプラズマディスプレイ装置及びその制御方法を提供することである。
本発明のプラズマディスプレイ装置の駆動方法は、放電を行うための第1及び第2の電極と、前記第1の電極に接続される第1のコイルと、前記第2の電極に接続される第2のコイルと、第1の電位が供給される第1の電位端子と、前記第1の電位とは異なる第2の電位が供給される第2の電位端子と、前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のスイッチ手段と、前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のスイッチ手段と、前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のスイッチ手段と、前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のスイッチ手段と、前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のダイオードと、前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のダイオードと、前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のダイオードと、前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のダイオードとを有するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、前記第1及び第4のスイッチ手段をオフし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオンする第1のステップと、前記第1のステップの後、前記第1のスイッチ手段をオンし、前記第2〜第4のスイッチ手段をオフする第2のステップと、前記第2のステップの後、前記第1及び第4のスイッチ手段をオンし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオフする第3のステップとを有することを特徴とする。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置は、放電を行うための第1及び第2の電極と、前記第1の電極に接続される第1のコイルと、前記第2の電極に接続される第2のコイルと、第1の電位が供給される第1の電位端子と、前記第1の電位とは異なる第2の電位が供給される第2の電位端子と、前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のスイッチ手段と、前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のスイッチ手段と、前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のスイッチ手段と、前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のスイッチ手段と、前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のダイオードと、前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のダイオードと、前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のダイオードと、前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のダイオードと、前記第1及び第4のスイッチ手段をオフし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオンする第1のステップと、前記第1のステップの後、前記第1のスイッチ手段をオンし、前記第2〜第4のスイッチ手段をオフする第2のステップと、前記第2のステップの後、前記第1及び第4のスイッチ手段をオンし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオフする第3のステップとを行う駆動回路とを有することを特徴とする。
第1又は第2の電位端子を介してLC共振電流を流すので、回路素子を少なくすることができ、コストを低減することができる。また、LC共振の回数を減らすことができるので、第1〜第4のスイッチ手段の制御が簡単になり、第1及び第2の電極の電圧周期を短くすることができる。これにより、単位時間当たりの放電回数を増やし、輝度を高くすることができる。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態によるプラズマディスプレイ装置の構成例を示す図である。制御回路7は、X電極駆動回路4、Y電極駆動回路5及びアドレス電極駆動回路6を制御する。X電極駆動回路4は、複数のX電極X1,X2,・・・に所定の電圧を供給する。以下、X電極X1,X2,・・・の各々を又はそれらの総称を、X電極Xiといい、iは添え字を意味する。Y電極駆動回路5は、複数のY(スキャン)電極Y1,Y2,・・・に所定の電圧を供給する。以下、Y電極Y1,Y2,・・・の各々を又はそれらの総称を、Y電極Yiといい、iは添え字を意味する。アドレス電極駆動回路6は、複数のアドレス電極A1,A2,・・・に所定の電圧を供給する。以下、アドレス電極A1,A2,・・・の各々を又はそれらの総称を、アドレス電極Ajといい、jは添え字を意味する。
図1は、本発明の第1の実施形態によるプラズマディスプレイ装置の構成例を示す図である。制御回路7は、X電極駆動回路4、Y電極駆動回路5及びアドレス電極駆動回路6を制御する。X電極駆動回路4は、複数のX電極X1,X2,・・・に所定の電圧を供給する。以下、X電極X1,X2,・・・の各々を又はそれらの総称を、X電極Xiといい、iは添え字を意味する。Y電極駆動回路5は、複数のY(スキャン)電極Y1,Y2,・・・に所定の電圧を供給する。以下、Y電極Y1,Y2,・・・の各々を又はそれらの総称を、Y電極Yiといい、iは添え字を意味する。アドレス電極駆動回路6は、複数のアドレス電極A1,A2,・・・に所定の電圧を供給する。以下、アドレス電極A1,A2,・・・の各々を又はそれらの総称を、アドレス電極Ajといい、jは添え字を意味する。
プラズマディスプレイパネル3では、Y電極Yi及びX電極Xiが水平方向に並列に延びる行を形成し、アドレス電極Ajが垂直方向に延びる列を形成する。Y電極Yi及びX電極Xiは、垂直方向に交互に配置される。Y電極Yi及びアドレス電極Ajは、i行j列の2次元行列を形成する。表示セルCijは、Y電極Yi及びアドレス電極Ajの交点並びにそれに対応して隣接するX電極Xiにより形成される。この表示セルCijが画素に対応し、プラズマディスプレイパネル3は2次元画像を表示することができる。
図2は、プラズマディスプレイパネル3の構造例を示す分解斜視図である。X電極Xi及びY電極Yiは、前面ガラス基板1上に形成されている。その上には、放電空間に対し絶縁するための誘電体層13が被着されている。さらにその上には、MgO(酸化マグネシウム)保護層14が被着されている。一方、アドレス電極Ajは、前面ガラス基板1と対向して配置された背面ガラス基板2上に形成される。その上には、誘電体層16が被着される。更にその上には、蛍光体18〜20が被着されている。隔壁17の内面には、赤、青、緑色の蛍光体18〜20がストライプ状に各色毎に配列、塗付されている。X電極Xi及びY電極Yiの間の放電によって蛍光体18〜20を励起して各色が発光する。前面ガラス基板1及び背面ガラス基板2との間の放電空間には、Ne+Xeペニングガス等が封入されている。
図3は、画像の1フレームFRの構成例を示す図である。画像は、例えば60フレーム/秒で形成される。1フレームFRは、第1のサブフレームSF1、第2のサブフレームSF2、・・・、第nのサブフレームSFnにより形成される。このnは、例えば10であり、階調ビット数に相当する。サブフレームSF1,SF2等の各々を又はそれらの総称を、以下、サブフレームSFという。
各サブフレームSFは、リセット期間Tr、アドレス期間Ta及びサステイン(維持放電)期間Tsにより構成される。リセット期間Trでは、X電極Xi及びY電極Yiに所定の電圧を印加して、表示セルCijの初期化を行う。
アドレス期間Taでは、アドレス電極Aj及びY電極Yi間のアドレス放電により各表示セルCijの発光又は非発光を選択することができる。具体的には、アドレス期間Taでは、Y電極Y1,Y2,・・・に対してスキャンパルスを順次スキャンして印加し、そのスキャンパルスに対応してアドレスパルスをアドレス電極Ajに印加することにより表示画素を選択する。Y電極Yiのスキャンパルスに対応してアドレス電極Ajのアドレスパルスが生成されれば、そのY電極Yi及びX電極Xiの表示セルCijが選択される。Y電極Yiのスキャンパルスに対応してアドレス電極Ajのアドレスパルスが生成されなければ、そのY電極Yi及びX電極Xiの表示セルCijが選択されない。スキャンパルスに対応してアドレスパルスが生成されると、アドレス電極Aj及びY電極Yi間のアドレス放電が起こり、それを種火としてX電極Xi及びY電極Yi間で放電が起こり、X電極Xiに負電荷が蓄積され、Y電極Yiに正電荷が蓄積される。
サステイン期間Tsでは、X電極Xi及びY電極Yi間にサステインパルスが印加され、選択された表示セルCijのX電極Xi及びY電極Yi間でサステイン放電を行い、発光を行う。各SFでは、X電極Xi及びY電極Yi間のサステインパルスによる発光回数(サステイン期間Tsの長さ)が異なる。これにより、階調値を決めることができる。
図4は、本実施形態によるX電極駆動回路4、Y電極駆動回路5及びアドレス電極駆動回路6の構成例を示す回路図である。X電極Xi及びY電極Yiは、放電を行うための電極である。容量Cpは、X電極Xi及びY電極Yi間に設けられるパネル容量である。容量Cxaは、X電極Xi及びアドレス電極Aj間に設けられるパネル容量である。容量Cyaは、Y電極Yi及びアドレス電極Aj間に設けられるパネル容量である。グランド端子は、グランド電位GNDが供給される端子である。電源電圧端子は、電源電圧Vsが供給される端子である。電源電圧Vsは、グランド電位GNDより高い正の電圧である。
まず、X電極駆動回路4の構成を説明する。コイルL1は、X電極Xiに接続される。ダイオードDu1は、コイルL1を介してX電極Xi及び電源電圧Vsの端子間に接続される。具体的には、ダイオードDu1は、アノードがコイルL1を介してX電極Xiに接続され、カソードが電源電圧Vsの端子に接続される。ダイオードDd1は、コイルL1を介してX電極Xi及びグランド電位GNDの端子間に接続される。具体的には、ダイオードDd1は、カソードがコイルL1を介してX電極Xiに接続され、アノードがグランド電位GNDの端子に接続される。
スイッチング素子Ssu1及びダイオードDsu1の直列接続回路は、スイッチ手段を構成し、X電極Xi及び電源電圧Vsの端子間に接続される。スイッチング素子Ssu1は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsu1は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CU1に接続され、ソースがX電極Xi側に接続され、ドレインが電源電圧Vsの端子側に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsu1のソースに接続され、カソードがトランジスタSsu1のドレインに接続される。ダイオードDsu1は、アノードが電源電圧Vsの端子側に接続され、カソードがX電極Xi側に接続される。
スイッチング素子Ssd1は、スイッチ手段を構成し、X電極Xi及びグランド電位GNDの端子間に接続される。スイッチング素子Ssd1は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsd1は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CD1に接続され、ドレインがX電極Xiに接続され、ソースがグランド電位GNDの端子に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsd1のソースに接続され、カソードがトランジスタSsd1のドレインに接続される。
次に、Y電極駆動回路5の構成を説明する。コイルL2は、Y電極Yiに接続される。ダイオードDu2は、コイルL2を介してY電極Yi及び電源電圧Vsの端子間に接続される。具体的には、ダイオードDu2は、アノードがコイルL2を介してY電極Yiに接続され、カソードが電源電圧Vsの端子に接続される。ダイオードDd2は、コイルL2を介してY電極Yi及びグランド電位GNDの端子間に接続される。具体的には、ダイオードDd2は、カソードがコイルL2を介してY電極Yiに接続され、アノードがグランド電位GNDの端子に接続される。
スイッチング素子Ssu2及びダイオードDsu2の直列接続回路は、スイッチ手段を構成し、Y電極Yi及び電源電圧Vsの端子間に接続される。スイッチング素子Ssu2は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsu2は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CU2に接続され、ソースがY電極Yi側に接続され、ドレインが電源電圧Vsの端子側に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsu2のソースに接続され、カソードがトランジスタSsu2のドレインに接続される。ダイオードDsu2は、アノードが電源電圧Vsの端子側に接続され、カソードがY電極Yi側に接続される。
スイッチング素子Ssd2は、スイッチ手段を構成し、Y電極Yi及びグランド電位GNDの端子間に接続される。スイッチング素子Ssd2は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsd2は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CD2に接続され、ドレインがY電極Yiに接続され、ソースがグランド電位GNDの端子に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsd2のソースに接続され、カソードがトランジスタSsd2のドレインに接続される。
図5は、図4のX電極駆動回路4及びY電極駆動回路5の駆動方法を示すタイミングチャートであり、図3のサステイン期間Tsの動作を示す。電圧VXiは、X電極Xiの電圧である。電流IL1は、コイルL1に流れる電流である。電圧VYiは、Y電極Yiの電圧である。電流IL2は、コイルL2に流れる電流である。電圧Vxyは、X電極Xi及びY電極Yi間の電圧であり、電圧VXi−XYiで表される。
時刻t1の前では、後に詳述するが、電圧VXiは0V、電圧VYiは電源電圧Vs[V]である。
時刻t1では、電圧CU1及びCU2をハイレベル、電圧CD1及びCD2をローレベルにする。すると、トランジスタSsu1及びSsu2がオンし、トランジスタSsd1及びSsd2がオフする。その結果、電圧VXiはVs[V]、電圧VYiは2×Vs[V]になる。
その後、電圧CU2をローレベルにする。すると、図6に示すように、トランジスタSsu1がオンし、トランジスタSsu2、Ssd1及びSsd2がオフし、電源電圧Vsの端子を介して電流I1が流れる。コイル電流IL2が流れ、電圧VYiは、容量Cp及びコイルL2のLC共振により、2×Vs[V]から0Vに向けて下降する。
次に、時刻t2では、電圧CD2をハイレベルにする。すると、図7に示すように、トランジスタSsu1及びSsd2がオンし、トランジスタSsu2及びSsd1がオフし、電流I2が流れる。電圧VYiは、0Vに固定される。その後、電圧CD2はローレベルになり、トランジスタSsd2はオフする。
次に、時刻t3では、電圧CU2をハイレベルにする。すると、トランジスタSsu1及びSsu2がオンし、トランジスタSsd1及びSsd2がオフする。その結果、電圧VXiは2×Vs[V]、電圧VYiはVs[V]になる。
その後、電圧CU1をローレベルにする。すると、図8に示すように、トランジスタSsu2がオンし、トランジスタSsu1、Ssd1及びSsd2がオフし、電源電圧Vsの端子を介して電流I3が流れる。コイル電流IL1が流れ、電圧VXiは、容量Cp及びコイルL1のLC共振により、2×Vs[V]から0Vに向けて下降する。
次に、時刻t4では、電圧CD1をハイレベルにする。すると、図9に示すように、トランジスタSsu2及びSsd1がオンし、トランジスタSsu1及びSsd2がオフし、電流I4が流れる。電圧VXiは、0Vに固定される。その後、電圧CD1はローレベルになり、トランジスタSsd1はオフする。
その後、時刻t1に戻り、周期TTの動作を繰り返す。電圧Vxyが0VからVs[V]付近に上昇する時点及び0Vから−Vs[V]付近に下降する時点において、X電極Xi及びY電極Yi間で放電が生じる。
次に、アドレス電極駆動回路6について説明する。アドレス電極駆動回路6は、スイッチ(切換手段)401及びパルス生成回路402を有する。上記のように、図3のアドレス期間Taにおいて、アドレス選択する際には、スイッチ401はオンし、パルス生成回路402はアドレス電極Ajにアドレスパルスを供給する。すると、アドレス電極Aj及びY電極Yi間のアドレス放電が起こり、それを種火としてX電極Xi及びY電極Yi間で放電が起こり、X電極Xiに負電荷が蓄積され、Y電極Yiに正電荷が蓄積される。アドレス電極Ajは、Y電極Yi又はX電極Xiに対して放電を行うための電極である。また、サステイン期間Tsでは、スイッチ401はオフする。すなわち、スイッチ401は、アドレス電極Ajを電源に対して電気的に高抵抗化(オープン化)する。これにより、一方のX電極Xi又はY電極Yiの0Vから電圧Vsへの電位変動により伝達される他方のY電極Yi又はX電極Xiでの電位変動が容量Cxa及びCyaの容量分圧により減少することを防止できる。
以上のように、第1のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu1は、第1の電極(X電極)Xi及び第1の電位(電源電圧)Vsの端子間に接続される。第2のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd1は、第1の電極Xi及び第2の電位(グランド電位)GNDの端子間に接続される。第3のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu2は、第2の電極(Y電極)Yi及び第1の電位Vsの端子間に接続される。第4のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd2は、第2の電極Yi及び第2の電位GNDの端子間に接続される。
時刻t4の第1のステップでは、第1のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu1及び第4のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd2をオフし、第2のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd1及び第3のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu2をオンする。前記第1のステップでは、第1の電極(X電極)Xiの電圧VXiは第2の電位(グランド電位)GNDになり、第2の電極(Y電極)Yiの電圧VYiは第1の電位(電源電圧)Vsになる。
次に、前記第1のステップの後、時刻t2の前の第2のステップでは、第1のスイッチ手段Ssu1をオンし、第2のスイッチ手段Ssd1、第3のスイッチ手段Ssu2及び第4のスイッチ手段Ssd2をオフする。前記第2のステップでは、第1の電極Xiの電圧VXiは第1の電位Vsになり、第2の電極Yiの電圧VYiは第1の電位Vs及び第2の電位GNDの差分の電位Vs変化し、その後にLC共振により第2の電位GNDに向けて変化する。
次に、前記第2のステップの後、時刻t2の第3のステップでは、第1のスイッチ手段Ssu1及び第4のスイッチ手段Ssd2をオンし、第2のスイッチ手段Ssd1及び第3のスイッチ手段Ssu2をオフする。前記第3のステップでは、第1の電極Xiの電圧VXiは第1の電位Vsになり、第2の電極Yiの電圧VYiは第2の電位GNDになる。
なお、電界効果トランジスタSsu1、Ssu2、Ssd1及びSsd2は、その構造上の理由で、寄生ダイオードを有する。これに対し、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ:Insulated Gate Bipolar Transistor)は、寄生ダイオードを持たない。トランジスタSsu1及びSsu2は、常にドレインからソースに向けて電流が流れる。したがって、トランジスタSsu1及びSsu2は、寄生ダイオードが不要である。トランジスタSsu1及びSsu2は、電界効果トランジスタの代わりに、IGBTを用いることができる。
また、トランジスタSsd1及びSsd2も、常にドレインからソースに向けて電流が流れるので、寄生ダイオードが不要である。トランジスタSsd1及びSsd2も、電界効果トランジスタの代わりに、IGBTを用いることができる。
(第2の実施形態)
図10は、本発明の第2の実施形態によるX電極駆動回路4、Y電極駆動回路5及びアドレス電極駆動回路6の構成例を示す回路図である。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。図10は、図4に対して、ダイオードDsu1及びDsu2を削除し、ダイオードDsd1及びDsd2を追加したものである。
図10は、本発明の第2の実施形態によるX電極駆動回路4、Y電極駆動回路5及びアドレス電極駆動回路6の構成例を示す回路図である。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。図10は、図4に対して、ダイオードDsu1及びDsu2を削除し、ダイオードDsd1及びDsd2を追加したものである。
スイッチング素子Ssd1及びダイオードDsd1の直列接続回路は、スイッチ手段を構成し、X電極Xi及びグランド電位GNDの端子間に接続される。スイッチング素子Ssd1は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsd1は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CD1に接続され、ドレインがX電極Xi側に接続され、ソースがグランド電位GNDの端子側に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsd1のソースに接続され、カソードがトランジスタSsd1のドレインに接続される。ダイオードDsd1は、カソードがグランド電位GNDの端子側に接続され、アノードがX電極Xi側に接続される。
スイッチング素子Ssu1は、スイッチ手段を構成し、X電極Xi及び電源電圧Vsの端子間に接続される。スイッチング素子Ssu1は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsu1は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CU1に接続され、ソースがX電極Xiに接続され、ドレインが電源電圧Vsの端子に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsu1のソースに接続され、カソードがトランジスタSsu1のドレインに接続される。
スイッチング素子Ssd2及びダイオードDsd2の直列接続回路は、スイッチ手段を構成し、Y電極Yi及びグランド電位GNDの端子間に接続される。スイッチング素子Ssd2は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsd2は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CD2に接続され、ドレインがY電極Yi側に接続され、ソースがグランド電位GNDの端子側に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsd2のソースに接続され、カソードがトランジスタSsd2のドレインに接続される。ダイオードDsd2は、カソードがグランド電位GNDの端子側に接続され、アノードがY電極Yi側に接続される。
スイッチング素子Ssu2は、スイッチ手段を構成し、Y電極Yi及び電源電圧Vsの端子間に接続される。スイッチング素子Ssu2は、例えばnチャネル電界効果トランジスタである。トランジスタSsu2は、寄生ダイオードを有し、ゲートが電圧CU2に接続され、ソースがY電極Yiに接続され、ドレインが電源電圧Vsの端子に接続される。その寄生ダイオードは、アノードがトランジスタSsu2のソースに接続され、カソードがトランジスタSsu2のドレインに接続される。
図11は、図10のX電極駆動回路4及びY電極駆動回路5の駆動方法を示すタイミングチャートであり、図3のサステイン期間Tsの動作を示す。電圧VXiは、X電極Xiの電圧である。電流IL1は、コイルL1に流れる電流である。電圧VYiは、Y電極Yiの電圧である。電流IL2は、コイルL2に流れる電流である。電圧Vxyは、X電極Xi及びY電極Yi間の電圧であり、電圧VXi−XYiで表される。
時刻t1の前では、後に詳述するが、電圧VXiは0V、電圧VYiは電源電圧Vs[V]である。
時刻t1では、電圧CD1及びCD2をハイレベル、電圧CU1及びCU2をローレベルにする。すると、トランジスタSsd1及びSsd2がオンし、トランジスタSsu1及びSud2がオフする。その結果、電圧VYiは0[V]、電圧VXiは−Vs[V]になる。
その後、電圧CD1をローレベルにする。すると、図12に示すように、トランジスタSsd2がオンし、トランジスタSsu1、Ssd1及びSsu2がオフし、グランド電位GNDの端子を介して電流I1が流れる。コイル電流IL1が流れ、電圧VXiは、容量Cp及びコイルL1のLC共振により、−Vs[V]から+Vs[V]に向けて上昇する。
次に、時刻t2では、電圧CU1をハイレベルにする。すると、図13に示すように、トランジスタSsu1及びSsd2がオンし、トランジスタSsu2及びSsd1がオフし、電流I2が流れる。電圧VXiは、Vs[V]に固定される。その後、電圧CU1はローレベルになり、トランジスタSsu1はオフする。
次に、時刻t3では、電圧CD1をハイレベルにする。すると、トランジスタSsd1及びSsd2がオンし、トランジスタSsu1及びSsu2がオフする。その結果、電圧VXiは0V、電圧VYiは−Vs[V]になる。
その後、電圧CD2をローレベルにする。すると、図14に示すように、トランジスタSsd1がオンし、トランジスタSsu1、Ssu2及びSsd2がオフし、グランド電位GNDの端子を介して電流I3が流れる。コイル電流IL2が流れ、電圧VYiは、容量Cp及びコイルL2のLC共振により、−Vs[V]から+Vs[V]に向けて上昇する。
次に、時刻t4では、電圧CU2をハイレベルにする。すると、図15に示すように、トランジスタSsu2及びSsd1がオンし、トランジスタSsu1及びSsd2がオフし、電流I4が流れる。電圧VYiは、Vs[V]に固定される。その後、電圧CU2はローレベルになり、トランジスタSsu2はオフする。
その後、時刻t1に戻り、周期TTの動作を繰り返す。電圧Vxyが0VからVs[V]付近に上昇する時点及び0Vから−Vs[V]付近に下降する時点において、X電極Xi及びY電極Yi間で放電が生じる。
以上のように、第1のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd1は、第1の電極(X電極)Xi及び第1の電位(グランド電位)GNDの端子間に接続される。第2のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu1は、第1の電極Xi及び第2の電位(電源電圧)Vsの端子間に接続される。第3のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd2は、第2の電極(Y電極)Yi及び第1の電位GNDの端子間に接続される。第4のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu2は、第2の電極Yi及び第2の電位Vsの端子間に接続される。
時刻t2の第1のステップでは、第1のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd1及び第4のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu2をオフし、第2のスイッチ手段(トランジスタ)Ssu1及び第3のスイッチ手段(トランジスタ)Ssd2をオンする。前記第1のステップでは、第1の電極(X電極)Xiの電圧VXiは第2の電位(電源電圧)Vsになり、第2の電極(Y電極)Yiの電圧VYiは第1の電位(グランド電位)GNDになる。
次に、前記第1のステップの後、時刻t4の前の第2のステップでは、第1のスイッチ手段Ssd1をオンし、第2のスイッチ手段Ssu1、第3のスイッチ手段Ssd2及び第4のスイッチ手段Ssu2をオフする。前記第2のステップでは、第1の電極Xiの電圧VXiは第1の電位GNDになり、第2の電極Yiの電圧VYiは第1の電位GND及び第2の電位Vsの差分の電位−Vs変化し、その後にLC共振により第2の電位Vsに向けて変化する。
次に、前記第2のステップの後、時刻t4の第3のステップでは、第1のスイッチ手段Ssd1及び第4のスイッチ手段Ssu2をオンし、第2のスイッチ手段Ssu1及び第3のスイッチ手段Ssd2をオフする。前記第3のステップでは、第1の電極Xiの電圧VXiは第1の電位GNDになり、第2の電極Yiの電圧VYiは第2の電位Vsになる。
なお、第1の実施形態と同様に、トランジスタSsd1及びSsd2は、常にドレインからソースに向けて電流が流れる。したがって、トランジスタSsd1及びSsd2は、寄生ダイオードが不要である。トランジスタSsd1及びSsd2は、電界効果トランジスタの代わりに、IGBTを用いることができる。
また、トランジスタSsu1及びSsu2も、常にドレインからソースに向けて電流が流れるので、寄生ダイオードが不要である。トランジスタSsu1及びSsu2も、電界効果トランジスタの代わりに、IGBTを用いることができる。
図16のプラズマディスプレイ装置は、直列共振を開始するためのトランジスタSlu1、Sld1、Slu2、Sld2、及び容量Cpの電荷を移送するための容量C1、C2が必要であり、回路素子が多くなる欠点がある。これに対し、本発明の第1及び第2の実施形態のプラズマディスプレイ装置は、トランジスタSsu1、Ssu2、Ssd1又はSsd2を電圧クランプ用スイッチング素子及びLC共振回路用スイッチング素子として兼用するので、上記の回路素子が不要になり、回路素子を少なくすることができる。その結果、コストを低減することができる。
また、図16のプラズマディスプレイ装置は、電圧VXiのLC共振と電圧VYiのLC共振の間に、電圧Vxyが0Vになる休止期間が必要となり、周期TTが長くなる欠点がある。これに対し、本発明の第1及び第2の実施形態のプラズマディスプレイ装置は、電圧Vxyが0Vになる休止期間が不要であり、周期TTを短くすることができる。その結果、サステインパルス数を増加させることができ、プラズマディスプレイ装置の輝度を高くすることができる。
また、図16のプラズマディスプレイ装置は、1周期TT内にLC共振のためのスイッチング回数が4回と多くなる欠点がある。これに対し、本発明の第1及び第2の実施形態のプラズマディスプレイ装置は、1周期TT内にLC共振のためのスイッチング回数が2回と少なくすることができる。その結果、スイッチングの制御が簡単になり、タイミングの制約が緩くなり、安定したサステイン放電を行うことができる。
また、図26のプラズマディスプレイ装置は、並列共振を開始するためのトランジスタSlu及びSldが必要であり、回路素子が多くなる欠点がある。これに対し、本発明の第1及び第2の実施形態のプラズマディスプレイ装置は、これらの回路素子が不要になり、回路素子を少なくすることができる。その結果、コストを低減することができる。
また、図26のプラズマディスプレイ装置は、駆動回路4及び5間に共振電流を流す経路を含む充放電回路部2601が必要になる欠点がある。これに対し、本発明の第1及び第2の実施形態のプラズマディスプレイ装置は、電源電圧Vsの端子又はグランド電位GNDの端子を介して並列共振電流を流すので、共振電流を流す経路を含む充放電回路部2601が不要になる。その結果、特別な共振電流経路の配線が不要になり、コストを低減することができる。
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
1 前面ガラス基板
2 背面ガラス基板
3 プラズマディスプレイパネル
4 X電極駆動回路
5 Y電極駆動回路
6 アドレス電極駆動回路
7 制御回路
13、16 誘電体層
14 保護層
17 隔壁
18〜20 蛍光体
2 背面ガラス基板
3 プラズマディスプレイパネル
4 X電極駆動回路
5 Y電極駆動回路
6 アドレス電極駆動回路
7 制御回路
13、16 誘電体層
14 保護層
17 隔壁
18〜20 蛍光体
Claims (14)
- 放電を行うための第1及び第2の電極と、
前記第1の電極に接続される第1のコイルと、
前記第2の電極に接続される第2のコイルと、
第1の電位が供給される第1の電位端子と、
前記第1の電位とは異なる第2の電位が供給される第2の電位端子と、
前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のスイッチ手段と、
前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のスイッチ手段と、
前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のスイッチ手段と、
前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のスイッチ手段と、
前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のダイオードと、
前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のダイオードと、
前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のダイオードと、
前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のダイオードとを有するプラズマディスプレイ装置の駆動方法であって、
前記第1及び第4のスイッチ手段をオフし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオンする第1のステップと、
前記第1のステップの後、前記第1のスイッチ手段をオンし、前記第2〜第4のスイッチ手段をオフする第2のステップと、
前記第2のステップの後、前記第1及び第4のスイッチ手段をオンし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオフする第3のステップと
を有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第1のステップでは、前記第1の電極は前記第2の電位になり、前記第2の電極は前記第1の電位になり、
前記第2のステップでは、前記第1の電極は前記第1の電位になり、前記第2の電極は前記第1及び第2の電位の差分の電位変化し、その後にLC共振により前記第2の電位に向けて変化し、
前記第3のステップでは、前記第1の電極は前記第1の電位になり、前記第2の電極は前記第2の電位になることを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第1のスイッチ手段は、第1のスイッチング素子及び第5のダイオードの直列接続回路を有し、
前記第3のスイッチ手段は、第2のスイッチング素子及び第6のダイオードの直列接続回路を有することを特徴とする請求項1又は2記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第1及び第2のスイッチング素子はIGBTであることを特徴とする請求項3記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
- 前記第1の電位は前記第2の電位よりも高く、
前記第1のダイオードは、アノードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、カソードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第2のダイオードは、カソードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、アノードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第3のダイオードは、アノードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、カソードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第4のダイオードは、カソードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、アノードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第5のダイオードは、アノードが前記第1の電位端子側に接続され、カソードが前記第1の電極側に接続され、
前記第6のダイオードは、アノードが前記第1の電位端子側に接続され、カソードが前記第2の電極側に接続されることを特徴とする請求項3又は4記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記第1の電位は前記第2の電位よりも低く、
前記第1のダイオードは、カソードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、アノードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第2のダイオードは、アノードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、カソードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第3のダイオードは、カソードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、アノードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第4のダイオードは、アノードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、カソードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第5のダイオードは、カソードが前記第1の電位端子側に接続され、アノードが前記第1の電極側に接続され、
前記第6のダイオードは、カソードが前記第1の電位端子側に接続され、アノードが前記第2の電極側に接続されることを特徴とする請求項3又は4記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。 - 前記プラズマディスプレイ装置は、前記第1又は第2の電極に対して放電を行うための第3の電極と、前記第1〜第3のステップでは前記第3の電極を電源に対して電気的に高抵抗化する切換手段とを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイ装置の駆動方法。
- 放電を行うための第1及び第2の電極と、
前記第1の電極に接続される第1のコイルと、
前記第2の電極に接続される第2のコイルと、
第1の電位が供給される第1の電位端子と、
前記第1の電位とは異なる第2の電位が供給される第2の電位端子と、
前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のスイッチ手段と、
前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のスイッチ手段と、
前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のスイッチ手段と、
前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のスイッチ手段と、
前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第1のダイオードと、
前記第1のコイルを介して前記第1の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第2のダイオードと、
前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第1の電位端子間に接続される第3のダイオードと、
前記第2のコイルを介して前記第2の電極及び前記第2の電位端子間に接続される第4のダイオードと、
前記第1及び第4のスイッチ手段をオフし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオンする第1のステップと、前記第1のステップの後、前記第1のスイッチ手段をオンし、前記第2〜第4のスイッチ手段をオフする第2のステップと、前記第2のステップの後、前記第1及び第4のスイッチ手段をオンし、前記第2及び第3のスイッチ手段をオフする第3のステップとを行う駆動回路と
を有することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。 - 前記第1のステップでは、前記第1の電極は前記第2の電位になり、前記第2の電極は前記第1の電位になり、
前記第2のステップでは、前記第1の電極は前記第1の電位になり、前記第2の電極は前記第1及び第2の電位の差分の電位変化し、その後にLC共振により前記第2の電位に向けて変化し、
前記第3のステップでは、前記第1の電極は前記第1の電位になり、前記第2の電極は前記第2の電位になることを特徴とする請求項8記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記第1のスイッチ手段は、第1のスイッチング素子及び第5のダイオードの直列接続回路を有し、
前記第3のスイッチ手段は、第2のスイッチング素子及び第6のダイオードの直列接続回路を有することを特徴とする請求項8又は9記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記第1及び第2のスイッチング素子はIGBTであることを特徴とする請求項10記載のプラズマディスプレイ装置。
- 前記第1の電位は前記第2の電位よりも高く、
前記第1のダイオードは、アノードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、カソードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第2のダイオードは、カソードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、アノードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第3のダイオードは、アノードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、カソードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第4のダイオードは、カソードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、アノードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第5のダイオードは、アノードが前記第1の電位端子側に接続され、カソードが前記第1の電極側に接続され、
前記第6のダイオードは、アノードが前記第1の電位端子側に接続され、カソードが前記第2の電極側に接続されることを特徴とする請求項10又は11記載のプラズマディスプレイ装置。 - 前記第1の電位は前記第2の電位よりも低く、
前記第1のダイオードは、カソードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、アノードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第2のダイオードは、アノードが前記第1のコイルを介して前記第1の電極に接続され、カソードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第3のダイオードは、カソードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、アノードが前記第1の電位端子に接続され、
前記第4のダイオードは、アノードが前記第2のコイルを介して前記第2の電極に接続され、カソードが前記第2の電位端子に接続され、
前記第5のダイオードは、カソードが前記第1の電位端子側に接続され、アノードが前記第1の電極側に接続され、
前記第6のダイオードは、カソードが前記第1の電位端子側に接続され、アノードが前記第2の電極側に接続されることを特徴とする請求項10又は11記載のプラズマディスプレイ装置。 - さらに、前記第1又は第2の電極に対して放電を行うための第3の電極と、前記駆動回路の第1〜第3のステップでは前記第3の電極を電源に対して電気的に高抵抗化する切換手段とを有することを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイ装置。
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