JP2010169839A - マトリックス表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明の課題は、損失の低減にある。
【解決手段】
表示データに基づき、複数のアドレス電極をスキャン駆動回路でライン毎に駆動して各画素の表示状態を制御し、発光期間では、各表示画素に対応した容量負荷を有する複数の第一の放電維持電極と複数の第二の放電維持電極の間に交流電圧を印加して放電を行い表示を行うマトリックス表示装置であって、前記第一の放電維持電極と前記第二の放電維持電極の交流電圧の駆動の際に、前記容量負荷に対してインダクタを用いてLC共振回路により電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路と前記第二の放電維持電極駆動回路を有し、アドレススキャン動作の際には、前記スキャン駆動回路は、前記第一放電電極をライン毎に選択し、放電維持動作の際には、前記第一放電電極の電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路として機能することを特徴とするマトリックス表示装置。
【選択図】 図1
本発明の課題は、損失の低減にある。
【解決手段】
表示データに基づき、複数のアドレス電極をスキャン駆動回路でライン毎に駆動して各画素の表示状態を制御し、発光期間では、各表示画素に対応した容量負荷を有する複数の第一の放電維持電極と複数の第二の放電維持電極の間に交流電圧を印加して放電を行い表示を行うマトリックス表示装置であって、前記第一の放電維持電極と前記第二の放電維持電極の交流電圧の駆動の際に、前記容量負荷に対してインダクタを用いてLC共振回路により電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路と前記第二の放電維持電極駆動回路を有し、アドレススキャン動作の際には、前記スキャン駆動回路は、前記第一放電電極をライン毎に選択し、放電維持動作の際には、前記第一放電電極の電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路として機能することを特徴とするマトリックス表示装置。
【選択図】 図1
Description
本発明は、マトリックス表示装置に関し、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)を用いた装置に関する。
マトリックス表示装置として、例えば、PDPを用いたフラットパネルディスプレイ(FPD)装置は、安価に薄型化、大型化を図れる利点を有し、FPD市場において、液晶を用いたFPDと並ぶ主要製品となっている。近年これらFPD装置には、大画面化や高精細化等、高画質化が求められると共に、低消費電力化への要求も高まっている。PDPの発光メカニズムは、パネル内の充填ガスに対する高電圧印加による放電で発生する紫外線により、蛍光体を励起して可視光を得るというものであり、その発光を制御する駆動装置には百数十Vの高電圧信号が用いられる。また、パネルの構造は、誘電体やガス等を電極ではさむ構造となるため、大きな容量負荷とみなされる。PDPでは、この容量負荷に対して、前記高電圧信号を印加する際の電力損失が、低消費電力化を達成する障害の一つとなっている。
この容量負荷の充放電に伴う電力損失の低減を目的として、特許文献1が開示されている。ここでは、上記容量負荷に充電されている電力を回収し、再び容量負荷の充電に使用するための電力回収手段であり、電力回収回路において、回収電流経路のスイッチを削減して、電力損失を低減する方法が示されている。具体的には、放電経路の電位が定電圧電源よりも高いときに放電経路から定電圧電源へ電流を流すために電力回収部のスイッチング素子と定電圧電源とをダイオードを介して接続し、放電経路の電位が接地電位よりも低いときに定電圧電源から放電経路へ電流を流すために電力回収部のダイオードと定電圧電源とをダイオードおよびスイッチング素子を介して接続し、回収電流経路のスイッチを削減している。
上記特許文献1では、放電経路のスイッチを削減しているが、電力回収経路に直列に接続されているスキャンドライバICのスイッチによる損失を考慮していなかった。スキャンドライバICは、サスディン駆動時は、低電位選択側のスイッチをオンとし、電力回収経路の抵抗損失要因(抵抗成分負荷)となっていた。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、損失の低減にある。
本発明の課題を解決するための手段は、表示データに基づき、複数のアドレス電極をスキャン駆動回路でライン毎に駆動して各画素の表示状態を制御し、発光期間では、各表示画素に対応した容量負荷を有する複数の第一の放電維持電極と複数の第二の放電維持電極の間に交流電圧を印加して放電を行い表示を行うマトリックス表示装置であって、前記第一の放電維持電極と前記第二の放電維持電極の交流電圧の駆動の際に、前記容量負荷に対してインダクタを用いてLC共振回路により電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路と前記第二の放電維持電極駆動回路を有し、アドレススキャン動作の際には、前記スキャン駆動回路は、前記第一放電電極をライン毎に選択し、放電維持動作の際には、前記第一放電電極の電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路として機能することを特徴とするマトリックス表示装置である。
また、例えば、前記スキャン回路は、高電圧出力用スイッチ回路と低電圧出力用スイッチ回路を有し、アドレススキャン動作の際には、非選択ラインに対して前記高電圧出力用スイッチ回路は非選択である高電圧を出力し、選択ラインに対して前記低電圧出力用スイッチ回路は選択である低電圧を出力し、放電維持動作の際には、前記高電圧出力用スイッチ回路は、電力回収動作のクランプアップ動作を行い、前記低電圧出力用スイッチ回路は、電力回収動作の回収スイッチ動作を行う。
本発明によれば、スキャン駆動時には、スキャン動作を行うスキャンドライバICを、サスディン駆動時にはサスティン電極のクランプアップ動作、電力回収動作を行う機能として共用することで、サスティン回路の簡略化、電力回収経路のスイッチ削減による抵抗損失の低減を実現する。これにより、プラズマディスプレイ装置の消費電力を低減、回路点数削減による低コスト化が実現可能となる。
以下、図面を用いて、プラズマディスプレイ装置に適用した場合の本発明の具体的な実
施例を説明する。
施例を説明する。
図1から図4を用いて、第1の実施例を説明する。図1は、プラズマディスプレイ装置の電力回収回路、放電維持電極駆動回路の構成を示す図、図2は駆動回路全体の構成を示す図、図3は電力回収動作及び放電維持動作の駆動電圧波形及び駆動回路の制御信号のタイミングを示す図、図4は従来技術の電力回収回路、放電維持電極駆動回路の構成を示す図である。
図2において、21はプラズマディスプレイ装置への入力映像信号、22はコントローラ回路、27はアドレス電極駆動回路、28はY放電維持電極駆動回路、29はスキャンドライバIC回路、30はX放電維持電極駆動回路、31はプラズマパネルである。23はY放電維持電極駆動回路28の制御信号で、24はスキャンドライバイC29の制御信号で、25はアドレス電極駆動回路27の制御信号で、26はX放電維持電極駆動回路30の制御信号である。32はY放電維持電極駆動回路28から出力される駆動電圧で、スキャンドライバIC29に入力される。33は、スキャンドライバIC29から出力される駆動電圧で、プラズマパネル31のY電極を駆動する。35は、X放電維持電極駆動回路30から出力される駆動電圧で、プラズマパネル31のX電極を駆動する。34は、アドレス電極駆動回路27から出力される駆動電圧でプラズマパネル31のアドレス電極(A電極)を駆動する。尚、プラズマパネル31において、Y電極、X電極、A電極は、マトリックス表示に対応した画素数に応じて複数で構成されるが、本説明においては、簡略化して電極を表現している。
次に、プラズマパネル31の駆動動作について説明する。プラズマパネルの駆動は、表示する画素に予備放電を発生させるアドレス駆動期間とアドレス駆動期間で予備放電が発生した画素の表示のための放電を行う放電維持期間に分かれている。アドレス期間では、アドレス入力映像信号21を受けてコントローラ回路22はアドレス電極駆動回路27に1ライン毎の各画素の表示するかしないかを示すアドレスデータを転送し、アドレス電極駆動回路27は駆動電圧34として1ライン毎にアドレス電極(A電極)を駆動する。これに同期して、スキャンドライバIC29は、1ライン毎の選択電圧を駆動電圧33としてY電極に出力し、選択したラインの予備放電を行う。アドレス電極駆動回路2、スキャンドライバIC29は、これらの動作を同期して順次行うことで、全ラインの予備放電動作を実行する。例えば、パネル31の垂直解像度が1080ラインの場合、1ラインから1080ラインまで順次、スキャンドライバIC29が走査し、それに同期したラインのアドレスデータに対応した駆動電圧34をアドレス電極駆動回路27が出力する。放電維持期間では、アドレス期間で予備放電を行った画素に対して、Y電極とX電極を駆動することで、Y電極とX電極の間で表示のための維持放電を行う。Y電極とX電極間に2Vsの電圧を交流して印加するように、Y電極に+Vs電圧、X電極に−Vs電圧を印加し、Y電極に−Vs電圧、X電極に+Vs電圧を印加する動作を交互に行う。Y放電維持電極駆動回路28、X放電維持電極駆動回路30では、コントローラ回路22からの制御信号23、制御信号26を受けて、このような交流駆動電圧+Vs電圧と−Vs電圧を出力する。XX電極はX放電維持電極駆動回路30から出力される駆動電圧35で駆動される。Y放電維持電極駆動回路28から出力される駆動電圧32は、一旦、スキャンドライバIC29を経由して駆動電圧33が出力され、Y電極は駆動電圧33により駆動される。放電維持期間では、Y電極、X電極はこのような交流駆動が行われ、Y電極、X電極の間で表示の維持放電が行われ維持放電電流が流れるが、それに加え、Y電極、X電極の間の容量Cxyを充放電を行うための充放電電流も流れることになる。このため、放電維持期間では、この充放電電力を削減するため、LC共振回路を用いた電力回収回路により電力回収動作を行い、消費電力の低減を図っている。
次に、放電維持期間の駆動回路動作を詳細に説明する。図4は従来技術によるY放電維持電極駆動回路28、X放電維持電極駆動回路30を示している。図4において、アドレス期間の間スキャンドライバIC29は、1ライン毎の走査動作を行い選択ラインを駆動する際は低電圧出力用スイッチ回路SCLは導通状態、高電圧出力用スイッチ回路SCHは非導通状態とし、非選択ラインを駆動する際は低電圧出力用スイッチ回路SCLは非導通状態、高電圧出力用スイッチ回路SCHは導通状態とする。また、放電維持期間の間スキャンドライバIC29は、低電圧出力用スイッチ回路SCLは導通状態であり、高電圧出力用スイッチ回路SCHは非導通状態としていた。尚、Y放電維持電極駆動回路28、X放電維持電極駆動回路30は、プラズマパネル1個に対してそれぞれ1個の構成であるが、スキャンドライバIC29は複数のY電極に対応して複数のスイッチ回路がそれぞれのY電極を駆動する構成となっているが、図4においては、スキャンドライバIC29は、図2と同様に1出力のみを示す構成に簡略した構成で説明している。図4において、Y放電維持電極駆動回路28は、容量Cxyの電荷を回収するため、インダクタLy、スイッチ回路S1y、スイッチ回路S2yを用いて、+Vs電圧、−Vs電圧近くまで電圧遷移させ、その後、電力回収動作で回収できなかった電圧を、スイッチ回路S3y、スイッチ回路S4yでそれぞれ+Vs電圧、−Vs電圧までクランプ動作を行う。X放電維持電極駆動回路30でも同様に、容量Cxyの電荷を回収するため、インダクタLx、スイッチ回路S1x、スイッチ回路S2xを用いて、+Vs電圧、−Vs電圧近くまで電圧遷移させ、その後、電力回収動作で回収できなかった電圧を、スイッチ回路S3x、スイッチ回路S4xでそれぞれ+Vs電圧、−Vs電圧までクランプ動作を行う。
このように、従来技術では、放電維持期間にスキャンドライバICを経由して、電力回収動作を行っていた。従がって、電量回収時にスキャンドライバICが抵抗駆動負荷となり電力回収効率が向上できなかった。
このように、従来技術では、放電維持期間にスキャンドライバICを経由して、電力回収動作を行っていた。従がって、電量回収時にスキャンドライバICが抵抗駆動負荷となり電力回収効率が向上できなかった。
次に、図1を用いて本実施例の放電維持期間の駆動回路動作を詳細に説明する。図1において、28はY放電維持電極駆動回路、30はX放電維持電極駆動回路を示しており、アドレス期間の間スキャンドライバIC29は、1ライン毎の走査動作を行い選択ラインを駆動する際は低電圧出力用スイッチ回路SCLは導通状態、高電圧出力用スイッチ回路SCHは非導通状態とし、非選択ラインを駆動する際は低電圧出力用スイッチ回路SCLは非導通状態、高電圧出力用スイッチ回路SCHは導通状態とする。また、放電維持期間の間スキャンドライバIC29は、Y電極の電力回収動作時及び−Vs電圧へのクランプ動作時に低電圧出力用スイッチ回路SCLは導通状態であり、高電圧出力用スイッチ回路SCHは非導通状態とし、Y電極の+Vs電圧へのクランプ動作時に低電圧出力用スイッチ回路SCLは非導通状態であり、高電圧出力用スイッチ回路SCHは導通状態とする。尚、Y放電維持電極駆動回路28、X放電維持電極駆動回路30は、プラズマパネル1個に対してそれぞれ1個の構成であるが、スキャンドライバIC29は複数のY電極に対応して複数のスイッチ回路がそれぞれのY電極を駆動する構成となっているが、図4においては、スキャンドライバIC29は、図2と同様に1出力のみを示す構成に簡略した構成で説明している。
次に、図1、図3を用いて、詳細な駆動動作の制御信号のタイミングを示す。図3は、図1の各スイッチの導通、非導通動作のタイミングを示しており、各制御信号はハイレベルで導通状態(オン状態)、ロウレベルで非導通状態(オフ状態)を示している。図3において、Y電極の動作は、S1yがオン状態となり、Y電極が−Vs電圧から共振動作により+Vs電圧付近まで遷移している。その後、SCHがオン状態となり、+Vs電圧付近から+Vs電圧にクランプ動作を行う。その後、SCLがオン状態となり、Y電極が+Vs電圧から共振動作により−Vs電圧付近まで遷移し、S4yがオン状態となり−Vs電圧付近から−Vs電圧にクランプ動作を行う。また、図3において、X電極の動作は、S1xがオン状態となり、X電極が−Vs電圧から共振動作により+Vs電圧付近まで遷移している。その後、S3xがオン状態となり、+Vs電圧付近から+Vs電圧にクランプ動作を行う。その後、S2xがオン状態となり、Y電極が+Vs電圧から共振動作により−Vs電圧付近まで遷移し、S4xがオン状態となり−Vs電圧付近から−Vs電圧にクランプ動作を行う。以上により、本発明の電力回収経路のスイッチ回路及びダイオード回路は、SCL、S1yの2回路構成となり、従来技術のSCL、S1y、D3yまたはSCL、S2y、D4yの3回路構成に比べて部品点数を削減することができる。
以上により、スキャンドライバIC29を放電維持期間に電力回収動作に用いることで、従来技術に比べ、電力回収回路の電力回収経路の回路部品点数を削減し、抵抗負荷を削減できるため、電力回収効率を向上させることができる。
以上により、スキャンドライバIC29を放電維持期間に電力回収動作に用いることで、従来技術に比べ、電力回収回路の電力回収経路の回路部品点数を削減し、抵抗負荷を削減できるため、電力回収効率を向上させることができる。
次に、第2の実施例について図5、図6を用いて説明する。第2の実施例は、図2に示したプラズマパネルの駆動回路の構成は第1の実施例と同様であり、第1の実施例に比べて、Y放電維持電極駆動回路28、X放電維持電極駆動回路30の共振動作の電力回収動作が異なる。したがって、図5、図6を用いて、詳細な駆動動作について説明する。図5はプラズマディスプレイ装置の電力回収回路、放電維持電極駆動回路の構成を示す図、図6は電力回収動作及び放電維持動作の駆動電圧波形及び駆動回路の制御信号のタイミングを示す図である。第2の実施例では、アドレス動作時のスキャンドライバICの動作は第1の実施例と同様であり、Y電極、X電極を同時に共振動作により容量Cxyの電荷を遷移させる点が異なる。
図6は、図5の各スイッチの導通、非導通動作のタイミングを示しており、各制御信号はハイレベルで導通状態(オン状態)、ロウレベルで非導通状態(オフ状態)を示している。図6において、Y電極は、S1yがオン状態となり、−Vs電圧から共振動作により+Vs電圧付近まで遷移しており、同時にX電極も+Vs電圧から共振動作により−Vs電圧付近まで遷移する。その後、SCHがオン状態となり、Y電極は+Vs電圧付近から+Vs電圧にクランプ動作を行い、S4xがオン状態となり、X電極は−Vs電圧付近から−Vs電圧にクランプ動作を行う。その後、SCLがオン状態となり、Y電極が+Vs電圧から共振動作により−Vs電圧付近まで遷移し、同時にX電極も−Vs電圧から共振動作により+Vs電圧付近まで遷移する。その後、S4yがオン状態となり、Y電極は−Vs電圧付近から−Vs電圧にクランプ動作を行い、S3xがオン状態となり、X電極は+Vs電圧付近から+Vs電圧にクランプ動作を行う。
以上により、本発明の電力回収経路のスイッチ回路及びダイオード回路は、SCL、S1yの2回路構成となり、従来技術のSCL、S1y、D3yまたはSCL、S2y、D4yの3回路構成に比べて部品点数を削減することができる。
以上により、スキャンドライバIC29を放電維持期間に電力回収動作に用いることで、従来技術に比べ、電力回収回路の電力回収経路の回路部品点数を削減し、抵抗負荷を削減できるため、電力回収効率を向上させることができる。
以上により、本発明の電力回収経路のスイッチ回路及びダイオード回路は、SCL、S1yの2回路構成となり、従来技術のSCL、S1y、D3yまたはSCL、S2y、D4yの3回路構成に比べて部品点数を削減することができる。
以上により、スキャンドライバIC29を放電維持期間に電力回収動作に用いることで、従来技術に比べ、電力回収回路の電力回収経路の回路部品点数を削減し、抵抗負荷を削減できるため、電力回収効率を向上させることができる。
次に、第3の実施例について図7、図8、図9を用いて説明する。第3の実施例は、図7に示したプラズマパネルの駆動回路の構成が第1の実施例と異なり、X電極をグランド電圧レベルに固定し、Y電極、X電極間に2Vs電圧を印加するためY電極を+2Vs電圧と−2Vsで駆動する。第1の実施例に比べて、Y放電維持電極駆動回路の電力回収動作が異なる。図7はプラズマパネルの駆動回路の構成を示しており、61は、Y放電維持電極駆動回路、62はスキャンドライバICであり、63はY放電維持電極駆動回路61から出力される駆動電圧で、スキャンドライバIC62に入力される。64は、スキャンドライバIC62から出力される駆動電圧で、プラズマパネル31のY電極を駆動する。65は、プラズマパネル31のX電極をグランドレベルに固定する駆動電圧である。図8はプラズマディスプレイ装置の電力回収回路、放電維持電極駆動回路の構成を示す図、図9は電力回収動作及び放電維持動作の駆動電圧波形及び駆動回路の制御信号のタイミングを示す図である。第3の実施例では、アドレス動作時のスキャンドライバICの動作は第1の実施例と同様であり、X電極をグランドレベルに固定し、Y電極を駆動する点が異なる。
図9は、図8の各スイッチの導通、非導通動作のタイミングを示しており、各制御信号はハイレベルで導通状態(オン状態)、ロウレベルで非導通状態(オフ状態)を示している。図9において、X電極はグランドレベルに固定であり、Y電極は、S1yがオン状態となり、−2Vs電圧から共振動作により+2Vs電圧付近まで遷移する。その後、SCHがオン状態となり、Y電極は+2Vs電圧付近から+2Vs電圧にクランプ動作を行う。その後、SCLがオン状態となり、Y電極が+2Vs電圧から共振動作により−2Vs電圧付近まで遷移する。その後、S4yがオン状態となり、Y電極は−2Vs電圧付近から−2Vs電圧にクランプ動作を行う。
以上により、本発明の電力回収経路のスイッチ回路及びダイオード回路は、SCL、S1yの2回路構成となり、従来技術のSCL、S1y、D3yまたはSCL、S2y、D4yの3回路構成に比べて部品点数を削減することができる。
以上により、スキャンドライバIC29を放電維持期間に電力回収動作に用いることで、従来技術に比べ、電力回収回路の電力回収経路の回路部品点数を削減し、抵抗負荷を削減できるため、電力回収効率を向上させることができる。
21…外部から供給される入力映像信号、22…コントローラ回路、23…制御信号、24…制御信号、25…制御信号、26…制御信号、27…アドレス電極駆動回路、28…Y放電維持電極駆動回路、29…スキャンドライバIC、30…X放電維持電極駆動回路、31…プラズマパネル。
Claims (5)
- 表示データに基づき、複数のアドレス電極をスキャン駆動回路でライン毎に駆動して各画素の表示状態を制御し、発光期間では、各表示画素に対応した容量負荷を有する複数の第一の放電維持電極と複数の第二の放電維持電極の間に交流電圧を印加して放電を行い表示を行うマトリックス表示装置であって、
前記第一の放電維持電極と前記第二の放電維持電極の交流電圧の駆動の際に、前記容量負荷に対してインダクタを用いてLC共振回路により電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路と前記第二の放電維持電極駆動回路を有し、
アドレススキャン動作の際には、前記スキャン駆動回路は、前記第一放電電極をライン毎に選択し、放電維持動作の際には、前記第一放電電極の電力回収を行う第一放電維持電極駆動回路として機能することを特徴とするマトリックス表示装置 - 前記スキャン回路は、高電圧出力用スイッチ回路と低電圧出力用スイッチ回路とを有し、アドレススキャン動作の際には、非選択ラインに対して前記高電圧出力用スイッチ回路は非選択である高電圧を出力し、選択ラインに対して前記低電圧出力用スイッチ回路は選択である低電圧を出力し、
放電維持動作の際には、前記高電圧出力用スイッチ回路は、電力回収動作のクランプアップ動作を行い、前記低電圧出力用スイッチ回路は、電力回収動作の回収スイッチ動作を行うことを特徴とする請求項1記載のマトリックス表示装置。 - 放電維持動作の際に、交流電圧波形は、前記第一放電維持電極と前記第二放電維持電極が低電圧側で一旦同電位となり、その後、前記第一放電維持電極が高電圧、前記第二放電維持電極は低電圧を維持し、その後、前記第一放電維持電極が低電圧、前記第二放電維持電極は低電圧を維持し、その後、前記第一放電維持電極は低電圧を維持し、前記第二放電維持電極が高電圧、その後、前記第一放電維持電極が低電圧を維持し、前記第二放電維持電極は低電圧となるサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項1記載のマトリックス表示装置。
- 放電維持動作の際に、交流電圧波形は、前記第一放電維持電極が高電圧、前記第二放電維持電極は低電圧の状態から、その後、前記第一放電維持電極が低電圧、前記第二放電維持電極は高電圧に同時に遷移し、その後、前記第一放電維持電極は低電圧を維持し、前記第二放電維持電極が高電圧を維持し、その後、前記第一放電維持電極が高電圧、前記第二放電維持電極は低電圧に同時に遷移し、その後、前記第一放電維持電極は高電圧を維持し、前記第二放電維持電極が低電圧を維持するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項1記載のマトリックス表示装置。
- 放電維持動作の際に、交流電圧波形は、前記第二放電維持電極は前記第一放電維持電極が交流駆動する高電圧と低電圧の中間電位に固定であり、前記第一放電維持電極は低電圧を維持していいる状態から、その後、前記第一放電維持電極が高電圧に遷移し、その後、前記第一放電維持電極は高電圧を維持し、その後、前記第一放電維持電極は低電圧に遷移し、その後、前記第一放電維持電極は低電圧を維持するサイクルを繰り返すことを特徴とする請求項1記載のマトリックス表示装置。
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