JP3279704B2 - フラットパネルディスプレイ装置の駆動方法 - Google Patents
フラットパネルディスプレイ装置の駆動方法Info
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Description
た、例えばPDP(plasma display panal)やELP
(electroluminescent panel)、又はTFT(thin fil
m transistor)液晶等のフラットパネルディスプレイ装
置の駆動方法に関する。一般に、フラットパネルディス
プレイは、CRT(cathode ray tube)型のディスプレ
イに比べて設置性や電力消費の点で優位であり、特に、
可搬型のコンピュータ等に多用されるが、バッテリの高
寿命化要求からより一層の低電力性が求められる。
動型PDPの概念構成図であり、10は表示パネル、1
1は制御回路、12はアドレスドライバ、13はYドラ
イバ、14はXドライバである。なお、Dは外部からの
表示データ、CLKはクロック信号、HSYNCは水平同期
信号、VSYNCは垂直同期信号である。
行な走査電極(以下「Y電極」と言うこともある)Y1
〜Ynと共通電極(以下「X電極」と言うこともある)
Xが設けられ、他方の面には、これらY、X電極と直角
な方向にアドレス電極A1〜Amが設けられている。ア
ドレス電極側の面と走査電極(及び共通電極)側の面と
の間には、例えばNe+Xeペニングガスを封入した放
電空間が形成されており、この放電空間はアドレス電極
と走査電極(及び共通電極)との交差点毎に仕切られ、
独立した1画素分の表示セルを構成している。
13及びXドライバ14の出力電圧波形図であり、「ア
ドレス期間」及び「維持放電期間」からなる1フレーム
分の電圧波形を表している。ここで、セル全体の容量
(共通電極Xと走査電極Y1〜Yn間の容量)をCP、
維持放電期間における維持電圧(パルス電圧)VS の周
波数をfとすると、CPの充放電によって消費される電
力Wは次式(1)で与えられ、この電力Wは、一般にデ
ィスプレイ装置全体の電力の50%以上を占める。
スプレイパネル用ドライバ及びその制御方法」(特願平
4−93894号 平成4年3月19日)を提案してい
る。図5は先願技術のXドライバの概念構成図である。
この図において、Xは共通電極、Y1、Y2、……、Y
nは走査電極、VW は維持電圧、VS は書き込み電圧、
SW1〜SW5はFET(field effect transistor )
等を用いたスイッチング素子、CKは電荷回収用のコン
デンサ、LKはコイル、D1、D2は電流の流れる方向
を単一方向に規制するためのダイオードである。
走査電極Y1〜Yn間の全容量)の値よりも充分に大き
な値(例えばCPの100倍以上の値である10μF程
度)であり、このCKとLKによって1/4波長が25
0nsec程度の直列共振回路が形成される。SW2を
オンにすると、共通電極Xの電荷がLKからD2及びS
W2を介してCKに回収され、共通電極Xの電圧は急激
にGND方向へと減少する。なお、共通電極Xの電圧
は、LK及びSW2等の抵抗分による電圧降下分(回収
しきれない電荷)だけGNDよりも高い電位になるた
め、SW5をオンにしてGND電位まで下げる。
がSW1、D1及びLKを介して共通電極Xに供給さ
れ、直列共振回路のCKの電荷で共通電極XのCPの充
電が開始される。そして、CPの充電電圧が最大になる
と予想される所定時間の後にSW4をオンにすると、共
通電極Xに電荷が補給され、CPの電圧がVS へと上昇
する。
収しておいたCPの電荷を用いて次回のCPの充電を予
備的に行うことができ、この予備的な充電電位VCHG か
らV S へと立ち上げることができるので、CPの充放電
によって消費される電力Wを、次式(2)に示すように
減少させることができる。 W=CP×(VS−VCHG)2×f ……(2) 図6は先願技術の電力を最小とする際のCPの充放電電
圧波形を示す図である。まず、タイミングT1 でSW1
をオンにしてCKの回収電荷でCPの充電を開始し、次
いで、直列共振回路の共振周波数の1/4波長に相当す
る所定時間Tαを経過したタイミングT2 でSW1をオ
フにすると共にSW4をオンにして定電圧電源(VS )
へと切り換え、CPの充電を続行する。電力WはVCHG
からVSまでの電位差で決まり、この電位差は従来のG
NDからVS に比べて遥かに小さい故、電力消費を大幅
に抑えることができる。なお、T3 はSW2をオンにし
てCPの電荷をCKに回収するときの開始タイミングを
示し、T4 はSW5をオンにして定電圧電源(GND)
へと切り換えるときの開始タイミングを示す。T3とT
4 の間の期間は、Tαと同様に直列共振回路の共振周波
数の1/4波長に相当する所定時間Tα′で与えられ
る。
先願の技術にあっては、定電圧電源への切り換えタイミ
ングT2 (又はT4 )が固定の時間Tα(又はTα′)
で決められていたため、回路定数(特に、CPやCK又
はLK)のバラツキによって直列共振回路の共振周波数
が、例えばTαが小となる側に変動すると、VCHG が共
振波形のピーク値に達する前に、定電圧源に切り換えら
れてしまう故、VCHG とVS との電位差が大となり、電
力Wが大きくなるといった問題点がある。 [目的]そこで、本発明は、回路定数のバラツキにかか
わらず定電圧への切り換えタイミングを最適設定し、電
力Wを最小に抑えることを目的とする。
成するために、電極間の容量性負荷に対し、駆動電圧
(パルス電圧)を生成する際、容量性負荷に生成される
電荷を回収するようにしたフラットパネルディスプレイ
装置の駆動方法において、 (a)電極間を定電圧電源で充電し、 (b)該電極間の電荷をコイルを介してコンデンサに回
収し、 (c)回収した電荷を利用して該電極間を予備的に充電
した後に、定電圧源に切り換えて駆動電圧を与え、 (d) 回収した電荷を利用する期間と定電圧源に切り換
える期間の切り換えタイミングを固定し、ある一定期
間、前記(a)〜(c)を繰り返した際の該定電圧源の
電流を認識した後、 (e)前記切り換えタイミングを微小時間ずらし、前記
(a)〜(d)を実行後の電流と前回との電流の変化分
を認識し、 (f)前記(a)〜(e)のi回目の定電圧電源の電流
変化分とi+1回目の定電圧電源の電流変化分との大小
関係に基づいて、前記切り換えタイミングを設定するよ
うにしたことを特徴とするものである。
ち、前記(a)〜(d)までの初期化ルーチンが複数回
実行され、連続する2回のルーチンの収集データ(定電
圧電源の電流変化分データ)に基づいて実際の表示周期
における定電圧電源への切り換えタイミングが設定され
る。
デンサとコイルからなる直列共振回路の共振波形に沿っ
て変化し、この共振波形のピーク値で電力Wを最小とす
るための理想的な定電圧電源への切り換えタイミングが
設定される。
する。図1、図2は本発明に係るフラットパネルディス
プレイ装置の駆動方法の一実施例を示す図である。な
お、以下ではXドライバ(図3の符号14参照)への適
用例を説明するが、これは説明の便宜上であり、Yドラ
イバ(図3の符号13参照)にも適用できることは勿論
である。
する定電圧電源、21は定電圧電源20の電流Iを電圧
Eに変換する電流電圧変換部、22は電圧Eの所定期間
の積分値Σを演算する積分器、23はディジタル−アナ
ログ変換器(以下「AD変換器」)、24はAD変換器
23の出力データDを記憶する2つの記憶部(第1記憶
部24a、第2記憶部24b)、25は記憶部24に記
憶された2つのデータDa、Dbの差分と設定値(所定
値)との大小関係を評価するとともに、後述のスイッチ
制御部に対してLC共振領域にて波形生成する期間から
定電圧源に切り換えるタイミングを設定する評価部、2
6はスイッチ要素SW10〜SW13のオン/オフを制
御するスイッチ制御部である。
れた2つのデータDa、Dbの差が所定範囲以内に収ま
った際、又は、先に記憶されたデータよりも後に記憶さ
れたデータの方が小さくなった際に設定タイミングを固
定とする。スイッチ制御部26は実際の「表示モード」
と、この表示モードに先だって行われる「初期化モー
ド」の2つのモードで動作する。初期化モードでは、
(1)SW12をオンにして定電圧電源20で共通電極
X(すなわちCP)を充電し、(2)SW12をオフ、
SW11をオンにしてCPの電荷をCKに回収し、
(3)SW11をオフ、SW10をオンにしてCKの電
荷でCPを予備的に充電すると共に、(4)所定の時点
でSW10をオフ、SW12をオンにして定電圧電源2
0でCPの充電を継続する、というルーチンを多数回
(好ましくは1フレームに相当する期間に500回程
度)繰り返す。
Pの電圧波形と電流波形Iを表すグラフである。グラフ
中のT10は、上記(3)を開始するタイミングであり、
また、T11は上記(4)における定電圧電源20への切
り換え「時点」である。T10からT11の間はSW12が
オフであり、電流Iもゼロであるが、T11を過ぎて定電
圧電源20の電圧(便宜的にVS )に到達するまでの期
間、電流Iが流れることとなる。従って、この電流Iの
大きさに相当する電圧E及び積分値Σは、T11における
CPの予備的な充電電位からVS までの電位差に対応し
た大きさとなる。
の同様なグラフであり、グラフ中のT11′はn回目のル
ーチンにおけるT11よりもΔT×m(ΔTは定数:例え
ば20nsec)だけ遅れた時点である。このグラフで
は、理解を容易にするために、T11′と直列共振波形の
ピークとを一致させている。また、図2(c)はn+m
+f回目のルーチン実行時における同様なグラフであ
り、グラフ中のT11″はm回目のルーチンにおける
T11′よりもΔT×m+fだけ遅れた時点である。
は、直列共振波形のピークとT11′とが一致する図2
(b)で最も小さく(符号イ参照)、その前後回では符
号ロ、ハで示すように何れも大きくなるから、m回目の
ルーチン実行時における時点「T11′」を定電圧電源2
0への切り換えタイミングとすることにより、電力Wを
最も少なくすることができる。
イミング(ここではT11′)を見つけると、次に、通常
の表示モードを開始する。この表示モードでは、冒頭に
述べた3つの期間(「アドレス期間」「維持放電期
間」)に従って共通電極X、走査電極Y1〜Yn及びア
ドレス電極A1〜Amに所定の電圧を印加するが、冒頭
の従来技術と異なる点は、CKとLKを含む直列共振回
路から定電圧電源に切り換えるタイミングを、初期化モ
ードで見つけた最適なタイミング(ここではT11′)に
合わせている点である。
ルディスプレイ装置の電源立上げの度に、初期化モード
を実行して時点(上記の例ではT11′)を更新できるか
ら、以降の表示モードにおいては、常に、直列共振波形
のピークと合致した最適なタイミングで定電圧電源へと
切り換えることができ、装置のバラツキや経時変化にか
かわらず電力Wを最小に抑えることができる。
かかわらず定電圧への切り換えタイミングを最適設定す
ることができ、電力Wを最小に抑えて装置全体の消電力
化に寄与する有用な技術を提供することができる。
電圧波形図である。
Claims (3)
- 【請求項1】電極間の容量性負荷に対し、駆動電圧(パ
ルス電圧)を生成する際、容量性負荷に生成される電荷
を回収するようにしたフラットパネルディスプレイ装置
の駆動方法において、 (a)電極間を定電圧電源で充電し、 (b)該電極間の電荷をコイルを介してコンデンサに回
収し、 (c)回収した電荷を利用して該電極間を予備的に充電
した後に、定電圧源に切り換えて駆動電圧を与え、 (d) 回収した電荷を利用する期間と定電圧源に切り換
える期間の切り換えタイミングを固定し、ある一定期
間、前記(a)〜(c)を繰り返した際の該定電圧源の
電流を認識した後、 (e)前記切り換えタイミングを微小時間ずらし、前記
(a)〜(d)を実行後の電流と前回との電流の変化分
を認識し、 (f)前記(a)〜(e)のi回目の定電圧電源の電流
変化分とi+1回目の定電圧電源の電流変化分との大小
関係に基づいて、前記切り換えタイミングを設定するよ
うにしたことを特徴とするフラットパネルディスプレイ
装置の駆動方法。 - 【請求項2】1回目の定電圧電源の電流変化分と2回目
の定電圧電源の電流変化分との差が所定範囲内に収まっ
たとき、そのときの2回目に採用した前記所定の時点
を、前記所定のタイミングとすることを特徴とする請求
項1記載のフラットパネルディスプレイ装置の駆動方
法。 - 【請求項3】1回目の定電圧電源の電流変化分よりも2
回目の定電圧電源の電流変化分が小さくなったとき、そ
のときの2回目に採用した所定の時点を、前記所定のタ
イミングとすることを特徴とする請求項1記載のフラッ
トパネルディスプレイ装置の駆動方法。
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JPH06274125A JPH06274125A (ja) | 1994-09-30 |
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ID=13107439
Family Applications (1)
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1993
- 1993-03-19 JP JP5923293A patent/JP3279704B2/ja not_active Expired - Fee Related
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