JP3930887B2 - プラズマディスプレイパネルの駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）の駆動装置に関し、特に走査期間における波形改善技術に関する。

ＰＤＰは、周知の如く、薄形の２次元画面表示器の１つとして近時種々の研究がなされており、その１つにメモリ機能を有する交流放電型マトリクス方式のＰＤＰが知られている。かかるＰＤＰは、列電極及び列電極と直交し一対にて１行（１走査ライン）を構成する行電極対を備えており、これら列電極及び行電極対各々は放電空間に対して誘電体層で覆われており、列電極及び行電極対の各交点に放電セル（画素）が形成されている。このＰＤＰの駆動シーケンスは、すべての行電極対に強制的に放電励起せしめて壁電荷を形成もしくは消去させるためのリセットパルスを発生するリセット期間と、画素データを書き込むための走査パルスを発生する走査期間と、放電発光を維持するための維持パルスを発生する維持期間で構成される。

図１は、ＰＤＰの行電極対を駆動するための駆動装置を示し、図１において、１は維持パルスを発生する第１パルス発生回路、２はリセットパルスを発生する第２パルス発生回路、３は走査パルスを発生する第３パルス発生回路である。第１及び第２パルス発生回路１、２はすべての行電極あるいは複数の行電極群に対して１つ設けられ、第３パルス発生回路３はすべての行電極あるいは複数の行電極群に対して１つ設けられ、名行電極に対してそれぞれ走査パルスを生成するとともに、第１パルス発生回路１と第２パルス発生回路よりのパルスをこの第３パルス発生回路３を経由して各行電極に供給する。第１パルス発生回路１は、定電圧源Ｅ１とスイッチＳＷ１の直列回路と、コイルＬ１、スイッチＳＷ２、ダイオードＤ１の直列回路と、コイルＬ２、スイッチＳＷ３、ダイオードＤ２の直列回路とスイッチＳＷ４と、電荷回収用コンデンサＣ１より構成される。コイルＬ１、Ｌ２を含む直列回路には電荷回収用コンデンサＣ１が接続され、スイッチＳＷ４はアースに接続されている。各直列回路とスイッチＳＷ４は互いに並列接続されている。

第２パルス発生回路は、定電圧源Ｅ２、スイッチＳＷ５及び抵抗Ｒ１の直列回路より構成されている。また、第３パルス発生回路３は、定電圧源Ｅ３、スイッチＳＷ６〜ＳＷ９及びダイオードＤ３、Ｄ４より構成され、その出力Ｏ１が各行電極に接続されている。定電圧源Ｅ３にはＰＤＰの行電極に対応して設けられた複数のスイッチＳＷ６とＳＷ７よりなる直列回路が並列接続されている。ダイオードＤ３、Ｄ４もＰＤＰの行電極に対応して直列接続され、行電極に対応して複数設けられており、その共通接続点にスイッチＳＷ６とＳＷ７の共通接続点が接続されている。また、スイッチＳＷ８、ＳＷ９とダイオードＤ３、Ｄ４は第１、第２パルス発生回路１、２よりのパルス出力を各行電極に供給制御するための手段である。

以上の構成において、その動作を図３のタイミングチャートとともに説明する。時刻ｔ１−ｔ３のリセット期間と、時刻ｔ９−ｔ１３の維持期間においては、スイッチＳＷ８、ＳＷ９がオンで、スイッチＳＷ６、ＳＷ７はオフであり、時刻ｔ３−ｔ９の走査期間においては、スイッチＳＷ８、ＳＷ９はオフしている。リセット期間において、時刻ｔ１以前はスイッチＳＷ４がオンしており、行電極はアース電位となっている。時刻ｔ１に到ると、スイッチＳＷ４がオフし、スイッチＳＷ５がオンすることにより、各行電極に対して定電圧源Ｅ２からスイッチＳＷ８とダイオードＤ３を通してリセットパルスが一斉に供給される。このリセットパルスは、抵抗Ｒ１とＰＤＰの電極容量との時定数によって立ち上がる波形である。時刻ｔ２において、スイッチＳＷ４がオンし、スイッチＳＷ５がオフして行電極は再びアース電位となる。

次に、走査期間においては、時刻ｔ３にてスイッチＳＷ８、ＳＷ９がオフし、スイッチＳＷ７がオンすることにより、行電極はアース電位を維持し、次に時刻ｔ４においてスイッチＳＷ６がオン、ＳＷ７がオフすることにより、定電圧源Ｅ３の矩形状の走査ベースパルスが行電極に供給され、時刻ｔ６にてスイッチＳＷ６がオフし、スイッチＳＷ７がオンすることにより行電極はアース電位となる。次に時刻ｔ７に到ると再びスイッチＳＷ６がオンし、スイッチＳＷ７がオフすることにより、行電極に再び定電圧源Ｅ３の矩形状の走査ベースパルスが供給され、時刻ｔ９にてスイッチＳＷ６がオフし、スイッチＳＷ７がオンする。このように、走査期間ではスイッチＳＷ６とＳＷ７は相補的に動作し、行電極に定電圧で矩形状の走査ベースパルスが供給される。更に、走査ベースパルスのうちの時刻ｔ４−ｔ６期間に発生するパルスが壁電荷形成のためのプライミングパルスとなり、走査ベースパルスに重畳して時刻ｔ６−ｔ７期間に発生するパルスが走査パルスとして、行電極に供給される。ここで、前述のプライミングパルス（時刻ｔ４−ｔ６期間）と走査パルス（時刻ｔ６−ｔ７期間）は各行電極毎に順次シフトされるようにし、走査パルス発生のタイミングで各行電極に対して画素データに対応した画素データパルスが順次列電極に印加される（図示せず）。

次に、走査期間が終了すると維持期間に移る。この維持期間では、まず時刻ｔ９にてスイッチＳＷ６、ＳＷ７がオフし、スイッチＳＷ８、ＳＷ９がオンする。このとき、スイッチＳＷ４はオンしているので、行電極はアース電位となっている。次に、時刻ｔ１０にてスイッチＳＷ４がオフし、スイッチＳＷ２がオンすることにより、電荷回収用コンデンサＣ１の電荷をコイルＬ１、ダイオードＤ１、スイッチＳＷ８、ダイオードＤ３を通じて出力Ｏ１に接続されたＰＤＰの行電極に供給し、行電極群に電荷が充電される。このときコイルＬ１とＰＤＰの電極容量による共振により立ち上がりの緩やかなパルスが得られる。電極容量を充電した後、時刻ｔ１１にてスイッチＳＷ２がオフし、スイッチＳＷ１がオンすることにより定電圧源Ｅ１が行電極に供給される。次に時刻ｔ１２にてスイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ３がオンすることにより、定電圧源Ｅ１は切り離されて出力Ｏ１の正電圧はダイオードＤ４、Ｄ２、コイルＬ２、スイッチＳＷ３を通じて電荷回収用コンデンサＣ１に放電され、ＰＤＰの蓄積電荷が放電される。そして、時刻ｔ１３にてスイッチＳＷ３がオフし、スイッチＳＷ４がオンすることによりＰＤＰの電極容量の残留電荷を放電させ行電極はアース電位となる。この期間ｔ１２−ｔ１３においても、コイルＬ２と、ＰＤＰの電極容量による共振により緩やかな立ち下がりパルスが得られる。以上の動作を繰り返すことにより、所定個数の維持パルスが発生する。

このような駆動装置において、走査ベースパルスはその形状が矩形状であって、立ち上がりと立ち下がり時に波形のエッジが急峻となり、高周波ノイズ等が周辺に発生しやすくなる。この高周波ノイズによって電磁波障害等が生じ、駆動装置の動作が不安定となる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、高周波ノイズの発生防止、システムの安定を図り、スイッチング駆動時の消費電力を軽減することができるＰＤＰの駆動装置を提供することを目的とする。

本発明によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置は、プラズマディスプレイパネルの複数の行電極に対して、一定電圧からなる走査ベースパルスを走査期間中に供給すると共に、当該走査ベースパルスに重畳して前記複数の行電極に対して走査パルスを順次供給するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、走査ベースパルスの立ち上がり時及び／又は立ち下がり時、及び走査期間後の放電発光を維持する維持期間内に供給される維持パルスの立ち上がり時及び／又は立ち下がり時に駆動する駆動手段を備え、駆動手段はコイル及びコンデンサを合み、該コイルとプラズマディスプレイパネルの容量による共振によって前記走査ベースパルス及び維持パルスは立ち上がり及び／又は立ち下がり、走査ベースパルスの立ち上がり時、及び維持パルスの立ち上がり時に、駆動手段が駆動する際には、同一のコンデンサからコイルを介して前記プラズマディスプレイパネルに電荷が放電され、走査ベースパルスの立ち下がり時、及び前記維持パルスの立ち下がり時に、駆動手段が駆動する際には、プラズマディスプレイパネルからコイルを介して同一のコンデンサに電荷が充電されることを特徴とする。

本発明によれば、ＰＤＰの電極容量と駆動装置に設けたコイルの共振特性を利用して高周波ノイズの発生防止、システムの安定を図り、スイッチ駆動時の消費電力を軽減することができる。

本発明においても、その一実施形態による駆動装置は図１と同様である。以下、動作を図２とともに説明する。時刻ｔ１−ｔ３のリセット期間は、図３とともに説明した動作と同様であり、リセットパルスの印加によりすべての行電極対間に放電が生じ、各画素セル内において荷電粒子が発生し、その放電終息後に壁電荷が蓄積形成される。なお、リセットパルスは緩やかに立ち上がる波形を有する。これにより、行電極に現れる電位変化が緩やかな立ち上がり波形を有するとともに、セルを流れる放電電流が少ないことによって、セル内では緩やかに小量の電流が流れるのみで画素セル内の放電エネルギー量が抑制される。従って、リセットパルスの印加による放電発光の輝度は低減されて低くなり、ＰＤＰにおけるコントラストを改善できる。

走査期間において、時刻ｔ３−ｔ４の期間は図３と同様にスイッチＳＷ７がオンとなって行電極はアース電位に維持される。次に、時刻ｔ４に到ると、スイッチＳＷ８とＳＷ９がオンになり、スイッチＳＷ７がオフになるとともに、スイッチＳＷ２がオンする。これにより、これにより、電荷回収用コンデンサＣ１の電荷がコイルＬ１、ダイオードＤ１、スイッチＳＷ８を通じて出力Ｏ１に行電極に供給され、行電極間に電荷が充電される。このとき維持パルス発生時と同様にコイルＬ１とＰＤＰの電極容量による共振により立ち上がりの緩やかなパルスが得られる、走査ベースパルスの立ち上がり及び立ち下がり部分がＬＣの共振特性により傾斜の緩やかな波形となっている。

つまり、時刻ｔ４に到ると、従来ではスイッチＳＷ６をオンにし、ＳＷ７をオフにして走査ベースパルスを急峻に立ち上がらせていたが、本発明においては、スイッチＳＷ６とＳＷ７をオフにし、スイッチＳＷ８とＳＷ９をオンにし、さらにスイッチＳＷ２をオンにすることにより、ＬＣの共振によって立ち上げる。

次に、走査ベースパルスが所定電圧まで立ち上がると、図３の動作と同様に時刻ｔ５にてスイッチＳＷ８、ＳＷ９をオフにし、スイッチＳＷ６をオンにして定電圧源Ｅ３から正電圧を供給する。また、時刻ｔ６に到ると、スイッチＳＷ６をオフ、ＳＷ７をオンにして行電圧をアース電位とし、時刻ｔ７にてスイッチＳＷ６をオン、ＳＷ７をオフして再び正電圧を発生させ、走査ベースパルスに重畳する走査パルスを生成する。

次に、時刻ｔ８に到ると、スイッチＳＷ８、ＳＷ９をオンにし、スイッチＳＷ６をオフにし（このときスイッチＳＷ７はオフとなっている）、スイッチＳＷ３をオンにする。これにより、定電圧源Ｅ３は切り離されて出力Ｏ１の正電圧はダイオードＤ４、スイッチＳＷ９、ダイオードＤ２、コイルＬ２、スイッチＳＷ３を通じて電荷回収用コンデンサＣ１に放電され、ＰＤＰの蓄積電荷が放電される。つまり、維持パルス発生時と同様にコイルＬ２とＰＤＰの電極容量による共振により立ち下がり波形が得られる。そして、時刻ｔ９にてスイッチＳＷ３がオフし、スイッチＳＷ４がオンすることにより行電極はアース電位となる。このように、走査ベースパルスの立ち上がりと立ち下がり時においても、高調波成分が低減された波形となるため、不要な電磁波の放射が低減され、高調波による消費電力の増加も抑えることができる。

図２のタイミングチャートにおいて、走査期間においては、各行毎の画素データに対応した画素データパルスを順次列電極に印加し（図示せず）、この各画素データパルスの印加タイミングに同期して走査パルスを行電極に印加していく。この際、画素データパルスと走査パルスがそれぞれ列電極と行電極に同時に印加された画素セルにのみ放電が生じて、リセット期間で形成された壁電荷の大半が消滅する。一方、走査パルスが印加されたものの画素データパルスが印加されない画素セルにおいては放電が生じないので、壁電荷はそのまま残留する。つまり、リセット期間で形成された壁電荷は、画素データの内容に応じて選択的に消去される。

次に、時刻ｔ９以降の維持期間に移ると、維持放電期間に移行し、図３とともに説明した動作と同様の動作にて所定個数の維持パルスが発生する。すなわち、維持パルスが連続して印加されている期間にわたり壁電荷が残留したままになっている画素セルのみが放電発光を維持する。なお、各スイッチの駆動動作はコントローラ（図示せず）によって制御される。

上述した実施形態において、走査期間中の時刻ｔ６−ｔ７の期間に発生する走査パルスに対しても、時刻ｔ４−ｔ５あるいは時刻ｔ８−ｔ９の期間における走査ベースパルスに対するスイッチ動作と同様の動作によって立ち上がりと立ち下がりの緩やかな波形としてもよい。また、走査期間に発生するパルスの立ち上がり時のみあるいは立ち下がり時のみスイッチＳＷ２、ＳＷ３を合むスイッチ動作によって緩やかな波形としてもよい。

また、この実施形態では、走査ベースパルスの立ち上がり時と立ち下がり時の波形発生回路として、維持パルスを発生するための第１パルス発生回路１のコイルＬ１、Ｌ２を含む回路を兼用したが、この第１パルス発生回路とは別の独立した駆動回路を設けてもよい。さらに、アース電位を設定するスイッチとしてＳＷ４を各動作期間において兼用したが、それぞれの期間毎に設けるようにしてもよい。

上述したように、本発明によれば、高周波ノイズの発生防止、システムの安定が図られ、スイッチ駆動時の消費電力の軽減等の効果が得られる。

本発明の一実施形態によるＰＤＰの駆動回路を示す図である。 本発明の一実施形態によるＰＤＰの駆動波形を示す図である。 本発明の一実施形態によるＰＤＰの駆動波形を示す図である。

符号の説明

１・・・・・第１パルス発生回路
２・・・・・第２パルス発生回路
３・・・・・第３パルス発生回路
Ｅ１〜Ｅ３・・・・・定電圧源
Ｄ１〜Ｄ４・・・・・ダイオード
Ｌ１〜Ｌ２・・・・・コイル
Ｃ１・・・・電荷回収用コンデンサ
ＳＷ１〜ＳＷ９・・・・・スイッチ
Ｏ１・・・・・出力

Claims (4)

1. プラズマディスプレイパネルの複数の行電極に対して、一定電圧からなる走査ベースパルスを走査期間中に供給すると共に、当該走査ベースパルスに重畳して前記複数の行電極に対して走査パルスを順次供給するプラズマディスプレイパネルの駆動装置において、
   前記走査ベースパルスの立ち上がり時及び／又は立ち下がり時、及び前記走査期間後の放電発光を維持する維持期間内に供給される維持パルスの立ち上がり時及び／又は立ち下がり時に駆動する駆動手段を備え、前記駆動手段はコイル及びコンデンサを合み、該コイルとプラズマディスプレイパネルの容量による共振によって前記走査ベースパルス及び前記維持パルスは立ち上がり及び／又は立ち下がり、
   前記走査ベースパルスの立ち上がり時、及び前記維持パルスの立ち上がり時に、前記駆動手段が駆動する際には、同一の前記コンデンサから前記コイルを介して前記プラズマディスプレイパネルに電荷が放電され、
   前記走査ベースパルスの立ち下がり時、及び前記維持パルスの立ち下がり時に、前記駆動手段が駆動する際には、前記プラズマディスプレイパネルから前記コイルを介して同一の前記コンデンサに電荷が充電され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。
2. 前記走査ベースパルスの立ち上がり及び／又は立ち下がりは、矩形状パルスの立ち上がり及び／又は立ち下がりに比べて緩やかな傾斜であ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パネルの駆動装置。
3. 前記駆動手段は、前記走査パルスの立ち上がり時及び／又は立ち下がり時に駆動する手段を兼用した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パネルの駆動装置。
4. 前記走査ベースパルスの定電圧源と、前記維持パルスの定電圧源とを夫々個別に設け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。

Images