JP4338766B2 - プラズマディスプレイパネル駆動回路 - Google Patents
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Description
負荷容量を有する表示パネルに所定の電圧を印加する前後で、前記表示パネルの負荷容量に対する電力の供給と回収を行うため、前記表示パネルに誘導素子とスイッチとコンデンサを接続して一時的にLC共振回路を形成するプラズマディスプレイパネル駆動回路において、
前記コンデンサの電圧を可変する制御回路を有し、
前記制御回路が、
基準電圧に合わせるように前記コンデンサの電圧を制御し、
前記コンデンサの電圧を下げるときには、前記表示パネルに電力を供給する電力供給源に前記コンデンサに蓄積した電荷を回収することを特徴とする。
前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子が維持電圧の負側電源に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタのコレクタ端子にアノード側が接続され、カソード側が維持電圧の正側電源に接続されたダイオード
とから構成され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駆動回路である。
前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子が維持電圧の負側電源に接続された第一のトランジスタと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第一のダイオードと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にエミッタ端子が接続され、コレクタ端子が前記維持電圧の正側電源に接続された第二のトランジスタと、
前記第二のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第二のダイオード
から構成され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駆動回路である。
1フィールドの期間が複数に分割されてなるサブフィールド期間の、サブフィールド毎に前記基準電圧を可変することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか一に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
点灯率に応じて前記基準電圧を可変することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか一に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
階調の小さい前記サブフィールドほど、前記基準電圧を小さくすることを特徴とする請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
前記サブフィールド期間において少なくとも書込み動作と維持動作を行うように制御信号を発生するサブフィールド処理回路を有し、
前記サブフィールド処理回路が、前記基準電圧に応じて維持パルス数を可変することを特徴とする請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
前記制御回路が、維持電極あるいは走査電極の少なくとも一方に接続されて成る前記LC共振回路に接続されてなることを特徴とする請求項1乃至7のうちのいずれか一に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子がデータ電圧の負側電源に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタのコレクタ端子にアノード側が接続され、カソード側がデータ電圧の正側電源に接続されたダイオードとから構成され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駆動回路である。
前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子がデータ電圧の負側電源に接続された第一のトランジスタと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第一のダイオードと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にエミッタ端子が接続され、コレクタ端子が前記データ電圧の正側電源に接続された第二のトランジスタと、
前記第二のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第二のダイオード
から構成され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駆動回路である。
アドレス放電する画素の隣接間の論理レベルの変化に応じて前記基準電圧を可変することを特徴とする請求項9または10に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
1サブフィールド内の書込み期間中は前記基準電圧を保持することを特徴とする請求項9または10に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
データ電極に接続されている前記LC共振回路を少なくとも2つ以上有し、
第一の前記LC共振回路に接続される第一の制御回路と、
第二の前記LC共振回路に接続される第二の制御回路とを有し、
前記第一のLC共振回路が行う電力の供給及び回収動作は前記第二のLC共振回路が行う電力の供給ならびに回収動作よりも早められていることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一に記載のプラズマディスレイパネル駆動回路である。
前記第一のLC共振回路のコンデンサ電圧と前記第二のLC共振回路のコンデンサ電圧とが異なるように前記第一の制御回路への基準電圧と前記第二の制御回路への基準電圧とを異ならせることを特徴とする請求項13記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
[PDP駆動回路]
図1は、本発明の実施形態に係るPDP10の構造を示す斜視図である。第1の基板であるガラス製の前面板20上には、ストライプ状の走査電極22とストライプ状の維持電極23とで対をなす表示電極が複数形成されている。そして走査電極22と維持電極23とを覆うように誘電体層24が形成され、その誘電体層24上に保護層25が形成されている。
次に、図2は、本発明の実施形態に係るPDP10の電極配列図である。行方向にn行の走査電極SC1〜SCn(図1の走査電極22)とn行の維持電極SU1〜SUn(図1の維持電極23)とが交互に配列され、列方向にはm列のデータ電極D1〜Dm(図1のデータ電極32)が配列されている。そして、一対の走査電極SCi、維持電極SUi(i=1〜n)と1つのデータ電極Dj(j=1〜m)とを含む放電セルCi,jが放電空間内に形成され、放電セルCの総数は(m×n)個になる。
更に、図3は、本発明の実施形態に係るPDP10の各電極に印加する各駆動電圧波形を示す図である。図3に示すように、各サブフィールドは初期化期間、書込み期間、維持期間を有している。また、それぞれのサブフィールドは発光期間の重みを変えるため維持期間における維持パルスの数を異ならせている以外はほぼ同様の動作を行い、各サブフィールドにおける動作原理もほぼ同様であるので、ここでは1つのサブフィールドについて動作を説明する。
更に、図4は、本発明の実施形態に係るPDP10を組み込んだプラズマディスプレイ装置の電気的構成を示すブロック図である。図4に示すプラズマディスプレイ装置は、ADコンバータ1、映像信号処理回路2、サブフィールド処理回路3、データ電極駆動回路4、走査電極駆動回路5、維持電極駆動回路6、PDP10を備えている。
図5は、本発明の実施形態1に係るPDP装置における電力回収部を備えた走査電極駆動回路5および維持電極駆動回路6の回路図である。
図5に示される本発明の実施形態1に係る維持パルス発生回路51Aは、第一のインダクタL1と第一の回収コンデンサC1と第一のハイサイド回収スイッチ素子S1、第一のローサイド回収スイッチ素子S2と第一のハイサイド回収ダイオードD1、第一のローサイド回収ダイオードD2とを有する電力回収部と、第一のハイサイド維持スイッチ素子S5、第一のローサイド維持スイッチ素子S6と電圧値Vsusの定電圧電源V1とを有する電圧クランプ部とを含む。電力回収部は、PDP10の容量性負荷(走査電極SC1〜SCnに生じた容量性負荷)と第一のインダクタL1とをLC共振させて、電力の回収および供給を行う。電力の回収時には、走査電極SC1〜SCnに生じた容量性負荷に蓄えられた電力を、第一のローサイド回収ダイオードD2および第一のローサイド回収スイッチ素子S2を介して第一の回収コンデンサC1に移動させる。電力の供給時には、第一の回収コンデンサC1に蓄えられた電力を、第一のハイサイド回収スイッチ素子S1および第一のハイサイド回収ダイオードD1を介してPDP10(走査電極SC1〜SCn)に移動させる。こうして維持期間における走査電極SC1〜SCnの駆動を行う。したがって電力回収部は、維持期間において、電源から電力を供給されることなく、LC共振によって走査電極SC1〜SCnの駆動を行うため、理論的には消費電力は0となる。
なお、維持電極駆動回路6における維持パルス発生回路61は、第二の回収インダクタL2と第二の回収コンデンサC2と第二のハイサイド回収スイッチ素子S3、第二のローサイド回収スイッチ素子S4と第二のハイサイド回収ダイオードD3、第二のローサイド回収ダイオードD4とを有する電力回収部と、第二のハイサイド維持スイッチ素子、第二のローサイド維持スイッチ素子S8と電圧値Vsusの定電圧電源V5とを有する電圧クランプ部とからなり、PDP10の容量性負荷(維持電極SU1〜SUnに生じた容量性負荷)と第二のインダクタL2とのインダクタンスを共振させて、第二の回収コンデンサC2に電力の回収を行うという構成である。
本発明の実施形態2に係るプラズマディスプレイパネル駆動回路は、実施形態1で説明した維持パルス発生回路51Aの制御回路を修正するものである。したがって、本発明に含まれるプラズマディスプレイパネル駆動回路ならびにプラズマディスプレイ装置は、維持パルス発生回路51Aの制御回路以外の部分については実施形態1と同様の構成でよいので、説明を省略する。
図7は、本発明の実施形態3に係るデータ電圧発生回路41Aの回路図である。データ電圧発生回路41Aは、PDP装置におけるデータ電極駆動回路4に含まれる(図4参照)。
本発明の実施形態4に係るプラズマディスプレイパネル駆動回路は、実施形態3で説明したデータ電圧維持パルス発生回路41Aの制御回路を修正するものである。したがって、本発明に含まれるプラズマディスプレイパネル駆動回路ならびにプラズマディスプレイ装置は、データ電圧維持パルス発生回路41Aの制御回路以外の部分については実施形態3と同様の構成でよいので、説明を省略する。
本発明の実施形態5に係るプラズマディスプレイ装置は、実施形態3又は4に係るデータ電極駆動回路を少なくとも2つ以上有する。そのうちの2つのデータ電極駆動回路において、書込み動作の電圧印加タイミングが異なっている。2つの電圧印加タイミングは、例えば、以下に説明する図9のような状態のものとなる。
なお、実施形態1から4にて説明した各スイッチ素子は、いずれもIGBT、MOSFETあるいは、GaNやSiCを用いたトランジスタ等であってもよい。図5から図8は、MOSFETを念頭に置いた回路図であり、実施形態の説明もMOSFETを念頭に置いた説明であるが、本発明はいずれもMOSFETに限るものではない。ただし、内部に寄生ダイオードを含まないIGBTなどのトランジスタの場合には、逆並列ダイオードを接続してもよい。
2 映像信号処理回路
3 サブフィールド処理回路
4 データ電極駆動回路
5 走査電極駆動回路
6 維持電極駆動回路
10 PDP
20 前面板
22 走査電極
23 維持電極
24 誘電体層
25 保護層
30 背面板
32 データ電極
33 誘電体層
34 隔壁
35 蛍光体層
41,41A,41B データ電圧発生回路
51,51A,51B 維持パルス発生回路
52 初期化波形発生回路
53 走査パルス発生回路
C1 第一の回収コンデンサ
C2 第二の回収コンデンサ
C31 走査電圧コンデンサ
D1 第一のハイサイド回収ダイオード
D2 第一のローサイド回収ダイオード
D3 第二のハイサイド回収ダイオード
D4 第二のローサイド回収ダイオード
D6 第三の回収ダイオード
D31 走査電圧逆流防止ダイオード
IC31 SCANドライバ
L1 第一のインダクタ
L2 第二のインダクタ
L3 第三のインダクタ
S1 第一のハイサイド回収スイッチ素子
S2 第一のローサイド回収スイッチ素子
S3 第二のハイサイド回収スイッチ素子
S4 第二のローサイド回収スイッチ素子
S5 第一のハイサイド維持スイッチ素子
S6 第一のローサイド維持スイッチ素子
S7 第二のハイサイド維持スイッチ素子
S8 第二のローサイド維持スイッチ素子
S9 第一の分離スイッチ素子
S10 第二の分離スイッチ素子
S12 第三のハイサイド回収スイッチ素子
S13 第三のローサイド回収スイッチ素子
S21 初期化正パルススイッチ素子
S22 初期化負パルススイッチ素子
S31 ハイサイド走査スイッチ素子
S32 ローサイド走査スイッチ素子
S41 第一のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子
S42 第一のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子
S43 データ電極駆動ハイサイド維持スイッチ素子
S44 データ電極駆動ローサイド維持スイッチ素子
S45 トランジスタ
S46 第二のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子
S47 第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子
C41 データ電極駆動回収コンデンサ
L41 第一のデータ電極駆動インダクタ
L42 第二のデータ電極駆動インダクタ
D41 データ電極駆動ハイサイド回収ダイオード
D42 データ電極駆動ローサイド回収ダイオード
D43 データ電極駆動ダイオード
R41,R42,R43 抵抗
X PDP10の維持電極
Y PDP10の走査電極
Cp PDP10のパネル容量
Claims (14)
- 負荷容量を有する表示パネルに所定の電圧を印加する前後で、前記表示パネルの負荷容量に対する電力の供給と回収を行うため、前記表示パネルに誘導素子とスイッチとコンデンサを接続して一時的にLC共振回路を形成するプラズマディスプレイパネル駆動回路において、
前記コンデンサの電圧を可変する制御回路を有し、
前記制御回路が、
基準電圧に合わせるように前記コンデンサの電圧を制御し、
前記コンデンサの電圧を下げるときには、前記表示パネルに電力を供給する電力供給源に前記コンデンサに蓄積した電荷を回収することを特徴とするプラズマディスプレイパネル駆動回路。 - 前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子が維持電圧の負側電源に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタのコレクタ端子にアノード側が接続され、カソード側が維持電圧の正側電源に接続されたダイオード
とから構成され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駆動回路。 - 前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子が維持電圧の負側電源に接続された第一のトランジスタと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第一のダイオードと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にエミッタ端子が接続され、コレクタ端子が前記維持電圧の正側電源に接続された第二のトランジスタと、
前記第二のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第二のダイオード
から構成され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駆動回路。 - 1フィールドの期間が複数に分割されてなるサブフィールド期間の、サブフィールド毎に前記基準電圧を可変することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか一に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
- 点灯率に応じて前記基準電圧を可変することを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか一に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
- 階調の小さい前記サブフィールドほど、前記基準電圧を小さくすることを特徴とする請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
- 前記サブフィールド期間において少なくとも書込み動作と維持動作を行うように制御信号を発生するサブフィールド処理回路を有し、
前記サブフィールド処理回路が、前記基準電圧に応じて維持パルス数を可変することを特徴とする請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。 - 前記制御回路が、維持電極あるいは走査電極の少なくとも一方に接続されて成る前記LC共振回路に接続されてなることを特徴とする請求項1乃至7のうちのいずれか一に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
- 前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子がデータ電圧の負側電源に接続されたトランジスタと、
前記トランジスタのコレクタ端子にアノード側が接続され、カソード側がデータ電圧の正側電源に接続されたダイオードとから構成され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駆動回路。 - 前記制御回路が、
前記コンデンサに一端が接続された誘導素子と、
前記誘導素子の他端にコレクタ端子が接続され、エミッタ端子がデータ電圧の負側電源に接続された第一のトランジスタと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第一のダイオードと、
前記第一のトランジスタのコレクタ端子にエミッタ端子が接続され、コレクタ端子が前記データ電圧の正側電源に接続された第二のトランジスタと、
前記第二のトランジスタのコレクタ端子にカソード側が接続され、エミッタ端子にアノード側が接続された第二のダイオード
から構成され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駆動回路。 - アドレス放電する画素の隣接間の論理レベルの変化に応じて前記基準電圧を可変することを特徴とする請求項9または10に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
- 1サブフィールド内の書込み期間中は前記基準電圧を保持することを特徴とする請求項9または10に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
- データ電極に接続されている前記LC共振回路を少なくとも2つ以上有し、
第一の前記LC共振回路に接続される第一の制御回路と、
第二の前記LC共振回路に接続される第二の制御回路とを有し、
前記第一のLC共振回路が行う電力の供給及び回収動作は前記第二のLC共振回路が行う電力の供給ならびに回収動作よりも早められていることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一に記載のプラズマディスレイパネル駆動回路。 - 前記第一のLC共振回路のコンデンサ電圧と前記第二のLC共振回路のコンデンサ電圧とが異なるように前記第一の制御回路への基準電圧と前記第二の制御回路への基準電圧とを異ならせることを特徴とする請求項13記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
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