JP4338766B2 - プラズマディスプレイパネル駆動回路 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル駆動回路 Download PDF

Info

Publication number
JP4338766B2
JP4338766B2 JP2008500462A JP2008500462A JP4338766B2 JP 4338766 B2 JP4338766 B2 JP 4338766B2 JP 2008500462 A JP2008500462 A JP 2008500462A JP 2008500462 A JP2008500462 A JP 2008500462A JP 4338766 B2 JP4338766 B2 JP 4338766B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
display panel
sustain
plasma display
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008500462A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2007094227A1 (ja
Inventor
秀樹 中田
敏 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Publication of JPWO2007094227A1 publication Critical patent/JPWO2007094227A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4338766B2 publication Critical patent/JP4338766B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/296Driving circuits for producing the waveforms applied to the driving electrodes
    • G09G3/2965Driving circuits for producing the waveforms applied to the driving electrodes using inductors for energy recovery
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/291Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes
    • G09G3/293Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes for address discharge
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/291Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes
    • G09G3/294Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels controlling the gas discharge to control a cell condition, e.g. by means of specific pulse shapes for lighting or sustain discharge
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/066Waveforms comprising a gently increasing or decreasing portion, e.g. ramp
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/025Reduction of instantaneous peaks of current
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007Display of intermediate tones
    • G09G3/2018Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals
    • G09G3/2022Display of intermediate tones by time modulation using two or more time intervals using sub-frames
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/28Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels
    • G09G3/288Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using luminous gas-discharge panels, e.g. plasma panels using AC panels
    • G09G3/296Driving circuits for producing the waveforms applied to the driving electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルの駆動回路およびプラズマディスプレイ装置に関する。
AC型として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」と略記する)は、面放電を行う走査電極および維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面板とを、両電極がマトリックスを組むように、しかも間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置し、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着することにより構成されている。そして、前面板と背面板との両基板間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成された構成である。このような構成のPDPにおいては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。
このようなプラズマディスプレイ装置では、その消費電力を削減するため、様々な消費電力削減技術が提案されている。
消費電力を削減する技術の一つとして、PDPが容量性の負荷であることに着目し、インダクタを構成要素に含む共振回路によってそのインダクタとPDPの容量性負荷とをLC共振させ、PDPの容量性負荷に蓄えられた電力を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電力をPDPの駆動に再利用する、いわゆる電力回収回路が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
また、上記特許文献1に開示される従来技術を踏まえ、プラズマディスプレイ装置における電極駆動回路構成において、維持期間中の電力回収部と電圧クランプ部を切替えるタイミングを利用して、さらに消費電力を削減する技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2で開示される電極駆動回路構成は、電力回収部から電流をLC共振にてパネルに供給する際に第1の放電を発生させ、続けて電圧クランプ部がパネルに電圧値Vsusを印加することで第2の放電を発生させる。放電を2回続けて行うことで、1回の放電に比べて必要な電流量のピーク値を低減できるため、消費電力が削減できる。また、特許文献2では、2回の放電のタイミングを画面の点灯率(発光させる画素数を全画素数で除した値)で可変させる技術も開示されている。
また、書込み期間における消費電力を削減する技術も開示されている。データ電極も走査電極あるいは維持電極と同様に容量性であるため、走査電極あるいは維持電極駆動回路に備える回収回路部と同様の回路をデータ電極駆動回路に備えることで、書込み期間にパネルに蓄えられた電荷を回収することが可能となる。また、回収回路部に新たな回路を付加し、さらに消費電力を削減する回路も提示されている(例えば特許文献3参照)。
なお、上記特許文献3に開示されるPDP装置は、パネルの大画面化および高精細化に伴って発生する書込み動作が正しく行えないという課題を解決する手段も備える。つまり、PDPが大画面化・高精細化すると、アドレス放電電流が増大し、走査パルスに大きな電圧降下が発生してしまい、書込み動作が不安定になってしまう。そこで、上記特許文献3に開示されるPDP装置は、書込み動作の不安定化を防ぐために、データ電極によってデータ印加電圧のタイミングを変えるという手段を利用する。
特公平7−109542号公報 特開2002−132212号公報 特開2005−49823号公報
近年では、消費電力を低減することを目的としてパネルの発光効率を高めるように、パネル性能が向上している。すなわち、1回の放電で発生する発光輝度が高くなっている。一方で、画質を高めるために、できるだけ階調を多く設定したいという要求もある。特に、画面の暗い映像、すなわち点灯率の低い映像を表示する時などは暗い映像を表示する際に階調が少ないと明暗がつきにくくなるため、画質が低下してしまう。したがって、画質を高めるために階調をできるだけ多く設定することが望まれている。それと同時に、1回の放電で発生する絶対的な輝度を低下させることで、暗い映像表示をより暗く表示する駆動方法も望まれている。
上記特許文献1に開示される従来技術に係るPDP装置は、パネルが容量性負荷であることに着目し、パネルの電荷を回収して、再利用する回収回路を備えるため、優れた損失低減効果を有する。しかしながら、電荷の回収方法は一意に決まっているため、点灯率の大小に関わらず、回収回路の動作によって階調あるいは輝度を変化させることはできない。
上記特許文献2に開示される従来技術に係るPDP装置は、維持期間における電力回収部からの放電と、電圧クランプ部からの放電の2つの放電を使うことで、第1の従来技術に比べて消費電力を低減させている。また、点灯率に応じて、電力回収部と電圧クランプ部の時間間隔を変更することで、さらに消費電力を低減させている。しかしながら、1つ目の放電は電力回収部のインダクタを介して電流を供給するため、インダクタにて電流供給量が決まってしまう。つまり、1つ目の放電の強度は点灯率、すなわち、放電する画素数で変化する。したがって、特許文献2に開示されるPDP装置では、各画素の1つ目の発光輝度が点灯率に応じて変化してしまう。その結果、例えば暗い映像を表示すべき点灯率が低い映像を作成するために輝度を低下させたい場合などには、点灯率を低下させればさせるほど、負荷が小さく結果として輝度が高くなってしまう。このため、この従来技術のみでは、点灯率が低い時などに輝度を低く抑えた映像を表示することができない。また、特許文献2に開示されるPDP装置では、2つ目の放電強度は1つ目の放電強度に影響されることから、2つ目の発光輝度を制御するために電圧クランプ部の電圧を調整することが開示されている。しかしながら、電圧クランプ部には通常大容量のコンデンサが並列接続されており、電圧クランプ部の電圧を調整するには、大容量の電源が必要となるため、回路コストの増大を招いてしまうなどの問題も生じてしまう。
上記特許文献3に開示される従来技術に係るPDP装置は、データ電極駆動回路に回収回路部を備えているため、回収回路部がない従来技術と比べると、消費電力を低減するのに有効である。更に、特許文献3に開示されるPDP装置では、従来の回収回路部よりもさらにパネル容量を回収できるように電流制限回路を設けているので、より消費電力低減には望ましい。しかしながら、回収コンデンサの電圧が設定電圧を超える場合、特許文献3に開示されるPDP装置では、回収コンデンサの電圧が設定電圧に納まるように、回収した電力を抵抗で消費させている。抵抗で消費させずに、回収された余剰となる電力を有効に利用することが望ましいといえる。
また、特許文献3に開示されるPDP装置における、書込み期間においてデータ電極駆動回路の書込み動作を時間的にずらす技術は、書込み動作を安定化するのには有効である。しかしながら、このように時間的にずらす動作によって、アドレス放電の放電強度が弱くなってしまい、アドレス動作が不安定になるという別の課題が生じる(図9参照)。すなわち、データ電圧の印加タイミングが遅いデータ電極(例えば、図9におけるDm2の方)では、走査パルス(図9におけるSCn)が印加してからデータ電圧が印加されるまでの期間(図9におけるt1〜t2)においては、低いデータ電圧(図9では、Vm2L近傍の電圧)が印加される状態が長く続く。このような低いデータ電圧が印加されることによって、初期化動作で形成した壁電荷が時間とともに減少してしまう。その結果、印加タイミングが遅い方のデータ電極にデータ電圧を印加して書き込み動作をするとき、壁電荷が既に少なくなっているため、アドレス放電の放電強度が弱くなってしまうことがある。このような課題を解決する技術が望まれている。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものである。本発明に係る請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項2に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項3に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項4に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項5に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項6に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
本発明に係る請求項7に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路である。
本発明に係る請求項8に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項9に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項10に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項11に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項12に記載のプラズマディスプレイ駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項13に記載のプラズマディスプレイ駆動回路は、
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。
本発明に係る請求項14に記載のプラズマディスプレイ駆動回路は、
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。
本発明によるプラズマディスプレイパネル駆動回路では上記の通り、維持期間中の輝度を低減させることができるので、階調を高くすることができ、画質の高いプラズマディスプレイ装置を提供することができる。また、1つ目の放電を点灯率が変化しても安定して制御できるので、2つ目の放電も安定し、表示の品質が高まる。同時に、PDPの発光形態も安定化するため、消費される電流も安定し、消費電力が低減できる。
また、本発明によるプラズマディスプレイ装置では、上記の通り、書込み期間中における回収コンデンサの電位を制限する際に余剰の電荷を電源電圧に供給することができるので、さらに消費電力を低減させることができる。また、抵抗による発熱がなくなるので、回路が小型化されるなどの効果も有する。
また、本発明によるプラズマディスプレイ装置では、上記の通り、データ電極側に電力回収回路を備え、かつ書込み期間において書込み動作のタイミングを異ならせた場合においても、データ電極に電圧を印加するまでの期間における電圧を低減できる。その結果、この期間における壁電荷の減少を防ぐことができるので、書込み動作が安定し、より表示の品質が高まるという効果を有する。
以下、図面を参照して、本発明に係る好適な実施の形態を説明する。
《実施形態1》
[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。
第2の基板である背面板30上には、走査電極22および維持電極23と立体交差するように、誘電体層33で覆われた複数のストライプ状のデータ電極32が形成されている。誘電体層33上にはデータ電極32と平行に複数の隔壁34が配置され、この隔壁34間の誘電体層33上に蛍光体層35が設けられている。また、データ電極32は隣り合う隔壁34の間の位置に配置されている。
これら前面板20と背面板30とは、走査電極22および維持電極23とデータ電極32とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして放電空間には、例えばネオン(Ne)とキセノン(Xe)の混合ガスが放電ガスとして封入されている。放電空間は、隔壁34によって複数の区画に仕切られており、各区画には赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色に発光する蛍光体層35が順次配置されている。そして、走査電極22および維持電極23とデータ電極32とが交差する部分に放電セルが形成され、各色に発光する蛍光体層35が形成された隣接する3つの放電セルにより1つの画素が構成される。この画素を構成する放電セルが形成された領域が画像表示領域となり、画像表示領域の周囲は、ガラスフリットが形成された領域等のように画像表示が行われない非表示領域となる。
[プラズマディスプレイパネル(PDP)]
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。
このような構成のPDP10においては、ガス放電により紫外線を発生させ、その紫外線でR、G、Bの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。また、PDP10は、1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって駆動されることにより階調表示を行う。各サブフィールドは初期化期間、書込み期間および維持期間からなり、画像データを表示するために、初期化期間、書込み期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。
[PDPの駆動電圧波形]
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。
まず、初期化期間では、例えば、正のパルス電圧を全ての走査電極SC1〜SCnに印加し、走査電極SC1〜SCnおよび維持電極SU1〜SUnを覆う誘電体層24上の保護層25および蛍光体層35上に必要な壁電荷を蓄積する。
具体的には、初期化期間前半部では、データ電極D1〜Dm、維持電極SU1〜SUnをそれぞれ0(V)に保持し、走査電極SC1〜SCnには、データ電極D1〜Dmに対して放電開始電圧以下の電圧Vi1から、放電開始電圧を超える電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧を印加する。この傾斜波形電圧が上昇する間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、データ電極D1〜Dmとの間でそれぞれ1回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極SC1〜SCn上部に負の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極D1〜Dm上部および維持電極SU1〜SUn上部には正の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上部の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。
初期化期間後半部では、維持電極SU1〜SUnを正電圧Veに保ち、走査電極SC1〜SCnには、維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧以下となる電圧Vi3から放電開始電圧を超える電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧を印加する。この間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、データ電極D1〜Dmとの間でそれぞれ2回目の微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極SC1〜SCn上部の負の壁電圧および維持電極SU1〜SUn上部の正の壁電圧が弱められ、データ電極D1〜Dm上部の正の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により初期化動作が終了する(以下、初期化期間に各電極に印加される駆動電圧波形を「初期化波形」と略記する)。
次に、書込み期間では、全ての走査電極SC1〜SCnに順次負の走査パルスを印加することによって走査を行う。そして、走査電極SC1〜SCnを走査している間に、表示データにもとづきデータ電極D1〜Dmに正の書込みパルス電圧を印加する。こうして走査電極SC1〜SCnとデータ電極D1〜Dmとの間に書込み放電が発生し、走査電極SC1〜SCn上の保護層25の表面に壁電荷が形成される。
具体的には、書込み期間では、走査電極SC1〜SCnを一旦電圧Vscnに保持する。次に、放電セルCp,1〜Cp,m(pは1〜nの整数)の書込み動作では、走査電極SCpに走査パルス電圧Vadを印加するとともに、データ電極D1〜Dmのうちp行目に表示すべき映像信号に対応するデータ電極Dq(DqはD1〜Dmのうち映像信号にもとづき選択されるデータ電極)に正の書込みパルス電圧Vdを印加する。こうして、書込みパルス電圧が印加されたデータ電極Dqと走査パルス電圧が印加された走査電極SCPとの交差部に対応する放電セルCp、qで書込み放電が発生する。この書込み放電により放電セルCp,qの走査電極SCp上部に正電圧が蓄積され、維持電極SUp上部に負電圧が蓄積されて、書込み動作が終了する。以下、同様の書込み動作をn行目の放電セルCn,qに至るまで行い、書込み動作が終了する。
続く維持期間では、一定の期間、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間に放電を維持するのに充分な電圧を印加する。これにより、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層を励起発光させる。このとき、書込み期間において書込みパルス電圧が印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層35の励起発光は起こらない。
具体的には、維持期間では、走査電極SC1〜SCnを0(V)に一旦戻した後、維持電極SU1〜SUnを0(V)に戻す。その後、走査電極SC1〜SCnに正の維持パルス電圧Vsusを印加する。このとき、書込み放電を起こした放電セルCp,qにおける走査電極SCp上部と維持電極SUp上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Vsusに加えて、書込み期間において走査電極SCp上部および維持電極SUp上部に蓄積された壁電圧が加算されて、放電開始電圧より大きくなり、1回目の維持放電が発生する。そして、維持放電を起こした放電セルCp,qでは、維持放電発生時における走査電極SCPと維持電極SUpとの電位差を打ち消すように走査電極SCp上部に負電圧が蓄積され、維持電極SUp上部に正電圧が蓄積される。こうして、1回目の維持放電が終了する。1回目の維持放電の後、走査電極SC1〜SCnを0(V)に戻し、その後、維持電極SU1〜SUnにVsusを印加する。このとき、1回目の維持放電を起こした放電セルCp,qにおける走査電極SCp上部と維持電極SUp上部との間の電圧は、正の維持パルス電圧Vsusに加えて、1回目の維持放電において走査電極SCp上部および維持電極SUp上部に蓄積された壁電圧が加算されて放電開始電圧より大きくなり、2回目の維持放電が発生する。以降同様に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとに維持パルスを交互に印加することにより、書込み放電を起こした放電セルCp,qに対して維持パルスの回数だけ維持放電が継続して行われる。
[プラズマディスプレイ装置]
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。
ADコンバータ1は、入力されたアナログの映像信号をデジタルの映像信号に変換する。映像信号処理回路2は、入力されたデジタルの映像信号を発光期間の重みの異なる複数のサブフィールドの組み合わせによってPDP10に発光表示するため、1フィールドの映像信号から各サブフィールドの制御を行うサブフィールドデータに変換する。
サブフィールド処理回路3は、映像信号処理回路2で作成されたサブフィールドデータからデータ電極駆動回路用制御信号、走査電極駆動回路用制御信号および維持電極駆動回路用制御信号を生成し、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へそれぞれ出力する。
PDP10は、上述したとおり、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(m×n)個形成され、赤色、緑色および青色の各色に発光する3つの放電セルにより1つの画素が構成される。
データ電極駆動回路4は、データ電極駆動回路用制御信号にもとづいて各データ電極Djを独立して駆動する。
走査電極駆動回路5は、維持期間に走査電極SC1〜SCnに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路51(A、B)を内部に備え、各走査電極SC1〜SCnをそれぞれ独立して駆動することができる。そして、走査電極駆動回路用制御信号にもとづいて各走査電極SC1〜SCnを独立して駆動する。
維持電極駆動回路6は、維持期間に維持電極SU1〜SUnに印加する維持パルスを発生するための維持パルス発生回路61を内部に備え、PDP10の全ての維持電極SU1〜SUnをまとめて駆動することができる。そして、維持電極駆動回路用制御信号にもとづいて維持電極SU1〜SUnを駆動する。
[走査電極駆動回路、及び維持電極駆動回路]
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。
この実施形態1に係るPDP装置では、例えば、維持期間における走査電極SC1〜SCnおよび維持電極SU1〜SUnへの維持パルス電圧の印加にPDP10から回収した電力を再利用し、維持期間に消費される電力を削減することで、消費電力の削減を実現することができる。
すなわち、維持パルス発生回路51Aに、インダクタを備えた共振回路、すなわち電力回収部を備え、PDP10の容量性負荷(走査電極SC1〜SCnに生じた容量性負荷)に蓄えられた電力を回収し、その回収された電力を走査電極SC1〜SCnの駆動電力として再利用するという構成にして、消費電力を削減する。また、維持パルス発生回路61にも同様の電力回収部を備え、PDP10の容量性負荷(維持電極SU1〜SUnに生じた容量性負荷)に蓄えられた電力を回収し、その回収された電力を維持電極SU1〜SUnの駆動電力として再利用するという構成にして、消費電力を削減するようにしてもよい。以下、具体的に述べる。
走査電極駆動回路5は、維持パルス発生回路51A、初期化波形発生回路52および走査パルス発生回路53を備えている。
維持パルス発生回路51Aは、各スイッチ素子S1、S2、S5、S6の切替えによって、電力回収部と電圧クランプ部とを切替え、走査電極SC1〜SCnに印加するための維持パルスを発生する。このとき、LC共振を利用した維持パルス発生回路51Aでは、維持パルスの電圧が極大値になるまで電力回収部によって電力供給を行い、その後電圧クランプ部に切替えることで、理論的な消費電力が0である電力回収部を最大限に利用した駆動を行うことができ、走査電極駆動回路5の消費電力を低減することができる。
走査電極駆動回路5の維持パルス発生回路51Aについては、後で詳しく説明する。
初期化波形発生回路52は、MOSFETあるいはIGBT等のスイッチ動作を行う一般的に知られた素子からなる。初期化正パルススイッチ素子S21、初期化負パルススイッチ素子S22と電圧値Vsetの定電圧電源V2と負の電圧値Vadの定電圧電源V3とを有している。そして、定電圧電源V2から初期化正パルススイッチ素子S21を介して走査電極SC1〜SCnに電力を供給し、また、定電圧電源V3から初期化負パルススイッチ素子S22を介して走査電極SC1〜SCnに負の電位となる電力を供給して、初期化波形を発生する。また、初期化正パルススイッチ素子S21は、初期化正パルススイッチ素子S21が遮断(以下、スイッチ素子を遮断させることを「オフ」と略記する)されているときにそのボディダイオード(IGBTの場合は逆並列ダイオード)を通って定電圧電源V2から主放電経路(維持パルス発生回路51A、初期化波形発生回路52、走査パルス発生回路53が共通して接続され、走査電極SC1〜SCnへ供給する電力および走査電極SC1〜SCnからの回収電力が流れる経路)に電流が流れ込まないような向きで配置され、初期化負パルススイッチ素子S22は、初期化負パルススイッチ素子S22がオフのときにそのボディダイオード(IGBTの場合は逆並列ダイオード)を通って主放電経路から定電圧電源V3に電流が流れ込まないような向きで配置されている。
こうして初期化波形発生回路52は上述したような初期化波形を発生させ、初期化期間前半部では、データ電極D1〜Dmに対して放電開始電圧以下の電圧Vi1から、放電開始電圧を超える電圧Vi2、すなわちVsetに向かって緩やかに上昇する傾斜波形を発生させ、初期化期間後半部では、維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧以下となる電圧Vi3から放電開始電圧を超える電圧Vi4、すなわちVadに向かって緩やかに下降する傾斜波形を発生させる。
走査パルス発生回路53は、MOSFETやIGBT等のスイッチ動作を行う一般的に知られた素子からなるハイサイド走査スイッチ素子S31、ローサイド走査スイッチ素子S32と、電圧値Vscnの定電圧電源V4と、定電圧電源V4へ流れ込む電流を防止する走査電圧逆流防止ダイオードD31と、走査電圧コンデンサC31と、2つの入力口を有しスイッチ動作により2つの入力口に入力される電力のいずれか一方を出力して走査パルス波形を生成するSCANドライバであるIC31とを有している。
書込み期間では、全ての走査電極SC1〜SCnに順次負の走査パルスを印加することによって走査を行う。そのために、書込み期間では、ハイサイド走査スイッチ素子S31を導通(以下、スイッチ素子を導通させることを「オン」と略記する)させて定電圧電源V4から走査電圧逆流防止ダイオードD31およびハイサイド走査スイッチ素子S31を介して供給される電圧値Vscnの電力をIC31の一方の入力口に入力する。また、初期化波形発生回路52のローサイド走査スイッチ素子S22をオンにして、定電圧電源V3からローサイド走査スイッチ素子S22を介して供給される負の電圧値Vadの電力をIC31の他方の入力口に入力する。そして、定電圧電源V4から供給される電力と定電圧電源V3から供給される電力とのいずれか一方の電力がIC31で選択され、走査電極SC1〜SCnに供給される構成としている。すなわち、IC31は、負の走査パルスを印加するタイミングでは定電圧電源V3からの電力を、それ以外の時には定電圧電源V4からの電力を走査電極SC1〜SCnに供給するようにスイッチ動作する。
なお、各スイッチ素子S1、S2、S5、S6、S21、S22、S31、S32およびIC31は、サブフィールド処理回路3において作成されたサブフィールド制御信号に基づき切替えが制御される。
また、維持パルス発生回路51Aを初期化波形発生回路52から電気的に分離するために、維持パルス発生回路51Aと初期化波形発生回路52との間には、第一の分離スイッチ素子S9および第二の分離スイッチ素子S10が直列に、かつそれぞれのボディダイオードが互いに逆方向となるようにして挿入されている。このような構成とすることにより、第一の分離スイッチS9および第二の分離スイッチS10を同時にオフにすれば、維持パルス発生回路51Aから初期化波形発生回路52へ流れる電流と、初期化波形発生回路52から維持パルス発生回路51Aへ流れる電流とのいずれの電流も遮断することができ、維持パルス発生回路51Aを初期化波形発生回路52から電気的に分離することが可能となる。
維持電極駆動回路6の維持パルス発生回路61Aについても、後で詳しく説明する。
[走査電極駆動回路における維持パルス発生回路]
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。
一方、電圧クランプ部は、電圧値Vsusの定電圧電源V1から第一のハイサイド維持スイッチ素子S5を介して走査電極SC1〜SCnに電力を供給して走査電極SC1〜SCnを電圧値Vsusにクランプし、また、走査電極SC1〜SCnを第一のローサイド維持スイッチ素子S6を介して接地電位にクランプすることによって、走査電極SC1〜SCnの駆動を行う。したがって、電圧クランプ部による走査電極SC1〜SCnの駆動時においては、電力供給のインピーダンスが非常に小さく維持パルスの立ち上がり立ち下がりは急峻になるが、電源から電力が供給されることによる消費電力が発生する。
なお、各スイッチ素子S1、S2、S5、S6は、MOSFET等のスイッチ動作を行う一般的に知られた素子からなる。MOSFETは、一般にボディダイオードと呼ばれる寄生ダイオード(MOSFETの構造に寄生して発生するダイオード)が、スイッチ動作を行う部分に対して並列に、かつスイッチ動作を行う部分に対してアノード、カソードが逆向きに生成される(以下、このような構成を「逆並列」と記す)。そのため、スイッチ素子は、スイッチ動作が遮断状態であってもボディダイオードに対して順方向となる電流を流すことができる。あるいはIGBT等のスイッチ動作を行う素子を用いて、逆並列ダイオードを別途備えたものであってもよい。
更に、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は制御回路を含む。この制御回路は、第三のインダクタL3、第三のローサイド回収スイッチ素子S13、及び、第三の回収ダイオードD6を含む。第三のインダクタL3の一端は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のドレイン端子との接続点に接続され、他端は第三のローサイド回収スイッチ素子S13のドレイン端子(第三のローサイド回収スイッチ素子S13がIGBTなどのトランジスタの場合はコレクタ端子)に接続される。第三のローサイド回収スイッチ素子S13のソース端子(あるいはエミッタ端子)はGND端子に接続される。また、第三のローサイド回収スイッチ素子S13のドレイン端子(あるいはコレクタ端子)には、第三の回収ダイオードD6のアノード側が接続され、第三の回収ダイオードD6のカソード側は、定電圧電源V1に接続される。
第三のローサイド回収スイッチ素子S13は、定められたオンオフ時比率に従って、特定の周期でオンオフするPWM動作を行う。PWM動作を行う周期は、おおむね2マイクロ秒〜50マイクロ秒程度の範囲であり、固定の周期であっても可変周期であってもよい。
次に、オンオフ時比率の設定方法について説明する。第一の回収コンデンサC1の電圧Vc1と、基準電圧Vcsを比較し、Vc1の方が基準電圧Vcsよりも大きい場合、第三のローサイド回収スイッチ素子S13のオンオフ時比率を大きくする(オン時間を長くし、オフ時間を短くする)。逆に基準電圧Vcsの方がVc1よりも大きい場合は、オンオフ時比率を小さくする(オン時間を短くし、オフ時間を長くする)。このような動作を特定の周期で実施することで、第一の回収コンデンサC1の電圧Vc1が基準電圧Vcsとなるように、制御される。なお、オンオフ時比率は、予め最大値が設定され、その最大値以下となるように制限される。その最大値は、60%から90%程度の値に設定されるのが好ましい。なお、オンオフ時比率の最小値は0%である。
なお、電圧Vc1の検出手段、電圧Vcsとの比較手段、及び、第三のローサイド回収スイッチ素子S13の動作信号生成手段は、演算増幅器などのアナログ回路で形成されてもよいし、マイクロコンピュータや制御ICなどの集積回路で形成されてもよく、若しくはそれらの組み合わせで形成されてもよい。また、制御アルゴリズムは比例制御、比例積分制御、比例積分微分制御などの既知の制御アルゴリズムを用いてもよい。
次に、基準電圧Vcsの設定について説明する。
まず、放電画素数が増大する場合は、基準電圧Vcsを高く設定する。一方、放電画素数が減少する場合は、基準電圧Vcsを低く設定する。第一の回収コンデンサC1の電圧Vc1は、基準電圧Vcsに等しくなるように制御されるから、維持放電期間中に共振回路を形成して回収動作をさせる際、基準電圧Vcsを高くすると第一のインダクタL1を通る電流が増大し、基準電圧Vcsを低くすると第一インダクタL1を通る電流が減少する。
前述の第2の従来技術では、1回目の放電は、インダクタによって電流が規定(制限)されるので、放電画素数に応じて放電強度が変化してしまうという問題がある。本実施形態1によれば、例えば放電画素数が多い時には基準電圧Vcsを高く設定することで、インダクタを流れる電流を増大させることができる。その結果、各放電画素に十分な放電電流を供給することが可能となり、放電画素数が増大しても放電強度が低下することはない。逆に、放電画素数が少ない時には基準電圧Vcsを低く設定することで、インダクタを流れる電流を減少させることができる。その結果、各放電画素に必要最小限の放電電流を供給することが可能となり、放電画素数が減少しても放電強度が強まることはない。このように基準電圧Vcsを放電画素数に応じて設定することで、インダクタから放電電流を供給する1回目の放電における放電強度が、放電画素数に関わらず一定となる。したがって、ハイサイド維持スイッチ素子を経由して電流をPDP10に流す2回目の放電においても放電強度が安定し、結果として、輝度のばらつきが発生せず、高品質な映像を表示することができる。
次に、基準電圧Vcsのその他の好適な設定について説明する。
表示する映像が暗い映像の場合など、階調を多く設定して暗い映像の輝度差をできるだけ多く設定したい場合は、特に低階調のサブフィールドにおける基準電圧Vcsを小さく設定する。本発明によって、1回の放電強度が強いような発光効率の高いPDP10を用いても、暗い映像を表示できるように発光輝度を低下させることが可能である。したがって、低階調のサブフィールドにおいては、発光輝度そのものを低下させて高画質の映像を表示させることが可能となる。また、低階調のサブフィールドにおいて、コンデンサ電圧を低下させると同時に、高階調のサブフィールドにおいて、維持パルス数を減少させることで、1フィールド内における余剰時間が生まれる。したがって、サブフィールド数を増やし、階調をさらに増大することもできる。このようにコンデンサ電圧の基準電圧の増減に伴って各サブフィールドにおける維持パルス数を変化させてもよい。以上のように、本発明によって、より高画質なプラズマディスプレイパネル駆動装置ならびにプラズマディスプレイ装置を提供することができる。
[維持電極駆動回路の維持パルス発生回路]
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。
回収された電力を維持電極SU1〜SUnの駆動電力として再利用するために、この維持電極駆動回路6における維持パルス発生回路61の構成を、前述の走査電極駆動回路5における維持パルス発生回路51Aと同様のものにしてもよい。
《実施形態2》
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6は、本発明の実施形態2に係る制御回路を有する維持パルス発生回路51Bの回路図である。維持パルス発生回路51Bにおける、第一のインダクタL1、第一の回収コンデンサC1、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、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、第一のハイサイド維持スイッチ素子S5、及び、第一のローサイド維持スイッチ素子S6の、具体的な回路構成及び接続構成は実施形態1に係る維持パルス発生回路51Aと同様である(図5参照)。
本発明の実施形態2に係る維持パルス発生回路51Bの制御回路は、第三のインダクタL3、第三のローサイド回収スイッチ素子S13、及び、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12を含む。第三のインダクタL3の一端は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のドレイン端子との接続点に接続され、他端は第三のローサイド回収スイッチ素子S13のドレイン端子(第三のローサイド回収スイッチ素子S13がIGBTなどのトランジスタの場合はコレクタ端子)に接続される。第三のローサイド回収スイッチ素子S13のソース端子(IGBT等の場合はエミッタ端子)はGND端子に接続される。また、第三のローサイド回収スイッチ素子S13のドレイン端子(コレクタ端子)には、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12のソース端子(エミッタ端子)が接続され、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12のドレイン端子(コレクタ端子)は、定電圧電源V1に接続される。
第三のハイサイド回収スイッチ素子S12並びに第三のローサイド回収スイッチ素子S13は、定められたオンオフ時比率に従って、特定の周期でオンオフするPWM動作を行う。PWM動作を行う際のオンオフする1回の周期は、おおむね2マイクロ秒〜50マイクロ秒程度の範囲であり、固定の周期であっても可変周期であってもよい。また、それぞれのスイッチ素子S12、S13のいずれか一方は、必ずオフしており、両方が同時にオンする期間は存在しない。スイッチ素子S12が、あるオンオフ時比率にてPWM動作している期間、スイッチ素子S13はオフしているのが好ましい。逆に、スイッチ素子S13が、あるオンオフ時比率にてPWM動作している期間、スイッチ素子S12はオフしているのが好ましい。
次に、オンオフ時比率の設定について説明する。第一の回収コンデンサC1の電圧Vc1と、基準電圧Vcsを比較し、Vc1の方が基準電圧Vcsよりも大きい場合、第三のローサイド回収スイッチ素子S13のオンオフ時比率を大きくする(オン時間を長くし、オフ時間を短くする)。つまり、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12が0%ではないオンオフ時比率にて動作中であれば、このS12のオンオフ時比率を小さくして0%にした後、S13のオンオフ時比率を大きくするのが好ましい。
逆に、基準電圧Vcsの方がVc1よりも大きい場合は、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12のオンオフ時比率を大きくする。つまり、第三のローサイド回収スイッチ素子S13が0%ではないオンオフ時比率にて動作中であれば、このS13のオンオフ時比率を小さくして0%にした後、S12のオンオフ時比率を大きくするのが好ましい。
このような動作を特定の周期で実施することで、第一の回収コンデンサC1の電圧Vc1が基準電圧Vcsとなるように制御される。なお、第三のローサイド回収スイッチ素子S13のオンオフ時比率は、予め最大値が設定され、その最大値以下となるように制限される。その最大値は、60%から90%程度の値に設定される。なお、オンオフ時比率の最小値は0%である。また、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12のオンオフ時比率の最小値は0%であり、最大値は100%である。
なお、電圧Vc1の検出手段、電圧Vcsとの比較手段、並びに、第三のハイサイド回収スイッチ素子S12及び第三のローサイド回収スイッチ素子S13の動作信号生成手段は、演算増幅器などのアナログ回路で形成されてもよいし、マイクロコンピュータや制御ICなどの集積回路で形成されてもよく、若しくはそれらの組み合わせで形成されてもよい。また、制御アルゴリズムは比例制御、比例積分制御、比例積分微分制御などの既知の制御アルゴリズムを用いてもよい。また、基準電圧Vcsの設定方法については実施形態1で説明したので省略する。
本実施形態2のように制御回路を構成することで、第一の回収コンデンサC1の電圧Vc1が基準電圧Vcsに高速に追従することが可能となるので、実施形態1よりもさらに追従性がよいプラズマディスプレイパネル駆動回路を提供することができる。その結果として、放電強度がさらに安定し、かつ階調の高い映像表示を作成することが可能である。
《実施形態3》
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)。
実施形態3に係るデータ電圧発生回路41Aは、書込み期間における消費電力を削減する。つまり、データ電極も走査電極あるいは維持電極と同様に容量性であるため、走査電極(若しくは維持電極)駆動回路に備える回収回路部と同様の回路をデータ電極駆動回路に備えることで、書込み期間にパネルに蓄えられた電荷を回収することが可能となる。
本発明の実施形態3に係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、データ電圧発生回路41A以外の部分については実施形態1又は実施形態2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に係る制御回路を有す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、データ電極駆動インダクタL41、データ電極駆動回収コンデンサC41、データ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S41、データ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S42、データ電極駆動ハイサイド回収ダイオードD41、データ電極駆動ローサイド回収ダイオードD42、データ電極駆動ハイサイド維持スイッチ素子S43、及び、データ電極駆動ローサイド維持スイッチ素子S44を備えている。
これらの回路構成及び接続構成は、実施形態1に係る維持パルス発生回路51Aと同様である(図5参照)。
更に、本発明の実施形態3に係るデータ電圧発生回路41Aの制御回路は、第二のデータ電極駆動インダクタL42、第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47、及び、データ電極駆動ダイオードD43を含む。第二のデータ電極駆動インダクタL42の一端はデータ電極駆動回収コンデンサC41と第一のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S41のドレイン端子(コレクタ端子)との接続点に接続され、他端は第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のドレイン端子に接続される。第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のソース端子(エミッタ端子)はGND端子に接続される。また、第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のドレイン端子(コレクタ端子)には、データ電極駆動ダイオードD43のアノード側が接続され、データ電極駆動ダイオードD43のカソード側は、定電圧電源V6に接続される。
つまり、これらの回路構成及び接続構成も実施形態1に係る維持パルス発生回路51Aと同様である。
第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素S47は、定められたオンオフ時比率に従って、特定の周期でオンオフするPWM動作を行う。PWM動作を行う周期は、2マイクロ秒〜50マイクロ秒程度の範囲であり、固定の周期であっても可変周期であってもよい。
オンオフ時比率の設定は、実施形態1と同様であるので、詳細な説明は省略する。即ち、実施形態1に係る駆動回路における第三のローサイド回収スイッチ素子S13は第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47と置き換えられる。第一の回収コンデンサC1はデータ電極駆動回収コンデンサC41と置き換えられ、該回収コンデンサC41の電圧Vc41が検出されて、基準電圧Vc4sと比較され、その結果がオンオフ時比率にフィードバックされ、第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチS47が駆動されればよい。更に、オンオフ時比率の最大値及び最小値等も、実施形態1と同様である。このような構成にすることで、データ電極駆動回収コンデンサC41の電圧Vc41は、基準電圧Vc4sを維持するように制御される。
次に、基準電圧Vc4sの設定について説明する。
基準電圧Vc4sは、書込み期間における各走査ラインの書込み放電画素数に応じて設定する。ここで、書込み期間における、理想的なデータ側パネル容量の電力回収について説明する。LC共振によってパネル容量を回収する回収動作を行う際に要する共振時間と、書込み期間中において走査電極SCmが負の走査パルスを印加終了してから次の走査電極SCm+1に負の書込みパルスを印加開始するまでの時間(以下、この時間を書込みアイドル時間と呼ぶ)の関係は、消費電力を最も削減する条件を満たす理想式で示すと、書込みアイドル時間をTi秒とし、共振時間をTLとすると、「2×TL=Ti」となる。しかしながら、データ電極側の静電容量は、走査電極と維持電極間のパネル容量とは異なり、放電させる画素の論理状態で変化する。図2における画素Cijを例に説明する。
はじめに、左右方向(走査方向)に隣り合うデータ電極間の静電容量について説明する。画素Cijが書込み期間において書込み動作をする場合、データ電極Djは電源電圧Vdを印加する。この時、左側の画素Cij−1が書込み動作をする場合はデータ電極Dj−1は電源電圧Vdが印加されるので、画素Cijと画素Cij−1間は電位差がないため静電容量が発生しない。逆に画素Cij−1が書込み動作をしない場合は、データ電極Dj−1には接地電位が印加されるので、画素Cijと画素Cij−1は電位差が生じ静電容量が発生する。このように、隣り合う画素同士が書込み動作をするか否かで、静電容量が異なってくる。勿論、画素Cijの右隣の画素Cij+1との間にも同様の関係が成立する。このように、隣り合う画素同士について、書込み動作をPDP10の全画素にわたって演算することで、隣り合うデータ電極間の静電容量を求めることができる。この演算は、映像信号処理回路2あるいはサブフィールド処理回路3などで行うことができるので、その演算結果に基づいてデータ電極間の静電容量を求めることができる。
次に、上下方向(副走査方向)に隣り合うデータ電極間の静電容量について説明する。画素Cijが期間iの書込み期間において書込み動作をする場合、(画素Ci−1jが)期間i−1の時に書込み動作をしていたら、期間i−1から期間iに遷移する時の静電容量は変化しない。一方、(画素Ci−1jが)期間i−1の時に書込み動作をしていなかったら、期間i−1から期間iに遷移する時の静電容量は変化する。このように、上下方向の静電容量についても、書込み動作をするか否かで、静電容量が変化する。この変化する数についても上述と同様に映像信号処理回路2あるいはサブフィールド処理回路3などで演算することができるので、上下方向の静電容量の変化を求めることができる。
ところで、予め表示する画像は決められているので、2つの静電容量の変化も予め演算できる。このように、上下左右に隣接する画素における書込み動作の指令値が異なっている場合の個数をすべての画素にわたって積算した結果を用いて、その結果が増大するか減少するかに応じて、基準電圧Vc4sを設定すればよい。すなわち、結果が増大方向であれば、静電容量が増大するので基準電圧Vc4sを高く設定すればよい。逆に、この結果が減少方向であれば、基準電圧Vc4sを低く設定すればよい。このように基準電圧を設定することで、画素の書込み状態に応じて変化する静電容量に対応して共振時間が変わっても、書込みアイドル時間内で電圧変動が最適となるように制御することが可能となる。その結果、データ電極からの回収電力を最大化することができ、電力損失を低減できる。
なお、通常PDPは、左右のデータ電極間の容量の方が、上下の電極間の容量よりも大きいため、上述した左右の演算結果と上下の演算結果を単純に加算するのではなく、左右の結果の影響を大きくし、上下の結果の影響を小さくするようにして、重み付けをして加算してもよい。また、上下の容量の演算を行わず、左右の容量の演算結果のみを用いてもよい。このように、データ電極側の電力回収を制御することで、回収電力を最大化することができる。
次に、基準電圧Vc4sのその他の好適な設定について説明する。
上述の設定は、書込み期間における理想的な基準電圧Vc4sの設定である。ところで、放電画素数の変化が小さい場合や、元々のパネル容量が小さいために放電画素数の変化が容量としては無視できる場合は、共振時間がほとんど変化しない。その場合には、書込み期間中の基準電圧Vc4sを一定に保持してもよい。放電画素数に応じて、制御回路のオンオフ時比率を変化させてスイッチ動作を行う上述の方法よりも、制御回路そのものが動作することによって消費される電力の方が大きくなってしまうと、逆に電力損失が増大してしまうからである。したがって、書込み期間中に基準電圧Vc4sの値を一定の保持するような設定をしてもよい。このように一定に保持すべき基準電圧Vc4sの値は、放電画素数の変化に伴うパネル容量の変化量や、パネル容量そのものの値に依存するため、定量的には設定できないが、おおむねV6の50%から90%程度の電圧値に設定すれば消費電力の削減効果が大きい。むろん基準電圧Vc4sの設定値はこれに限るものではない。
本実施形態3のようにデータ電圧発生回路41Aを構成することで、データ電極側のパネル容量を適切に回収することができ、しかも回収に伴う余剰電力を抵抗で消費することなく定電圧電源に回生することができるので、電力損失を削減できる。また、回収コンデンサの電圧を制御することができるので、パネル容量からの回収電力を最大化することができるため、電力損失を最小にすることができる。本発明によって、消費電力の少ない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を提供することができる。
《実施形態4》
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。
図8は、本発明の実施形態4に係る制御回路を有するデータ電圧発生回路41Bの回路図である。データ電圧発生回路41Bは、データ電極駆動インダクタL41、データ電極駆動回収コンデンサC41、データ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S41、データ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S42、データ電極駆動ハイサイド回収ダイオードD41、データ電極駆動ローサイド回収ダイオードD42、データ電極駆動ハイサイド維持スイッチ素子S43、及び、データ電極駆動ローサイド維持スイッチ素子S44を備えており、回路構成及び接続構成は実施形態3に係るデータ電圧維持パルス発生回路41Aと同様である。
本発明の実施形態4に係るデータ電圧発生回路41Bの制御回路は、上述の実施形態2に係る維持パルス発生回路51Bの制御回路と同様のものである。即ち、実施形態4に係るデータ電圧発生回路41Bの制御回路は、第二のデータ電極駆動インダクタL42、第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47、第二のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S46を含む。第二のデータ電極駆動インダクタL42の一端はデータ電極駆動回収コンデンサC41と第一のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S41のドレイン端子(コレクタ端子)との接続点に接続され、他端は第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のドレイン端子に接続される。第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のソース端子(エミッタ端子)はGND端子に接続される。また、第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のドレイン端子(コレクタ端子)には、第二のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S46のソース端子(エミッタ端子)が接続され、ドレイン端子(コレクタ端子)は、定電圧電源V6に接続される。
第二のデータ電極駆動ハイサイド回収スイッチ素子S46及び第二のデータ電極駆動ローサイド回収スイッチ素子S47のオンオフ時比率の設定は、実施形態2で説明したものと同様であるため、説明は省略する。また、データ電極駆動回収コンデンサC41の電圧Vc41の電圧目標である基準電圧Vc4sの設定は、実施形態3で説明したものと同様であるため、説明は省略する(図7参照)。
実施形態2にて説明したように、制御回路に第二のデータ電極駆動ハイサイドスイッチ素子S46を更に設けることにより、データ電極駆動回収コンデンサC41の電圧は基準電圧により高精度に追従することができるので、さらに消費電力が削減できるという効果が得られる。
《実施形態5》
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。
この実施形態5に係るプラズマディスプレイ装置は、パネルの大画面化および高精細化に伴って発生する書込み動作が正しく行えないという課題を解決する手段を備える。つまり、大画面化、高精細化するとアドレス放電電流が増大し、走査パルスに大きな電圧降下が発生してしまい、書込み動作が不安定になるという現象が発生する。そこで、書込み動作の不安定化を防ぐために、データ印加電圧のタイミングを変えるという手段を利用する。
図9は、書込み期間における走査電極の電圧SCn、並びに、タイミングを変えたデータ電極の電圧Dm1及びDm2の、夫々の波形を示す図である。負の走査パルスがt1の時刻に印加されてから、データ電極回収回路のハイサイド回収スイッチ素子S41がオンしてデータ電極電圧が上昇するDm1と、t1から所定の時間経過したt2の時刻においてハイサイド回収スイッチ素子S41がオンしてデータ電極電圧が上昇するDm2の2つの異なるデータ電極駆動回路を設けてある。このように、データ電極に印加する電圧のタイミングを異ならせることで、アドレス放電が発生する時刻を異ならせ、結果としてアドレス放電電流のピーク値が小さくなり、書込み動作が安定する。
更に、本発明の実施形態5の主旨は、上記のような電圧印加タイミングのずれのみにあるのではなく、図9のように電圧印加タイミングを異ならせた複数のデータ電極駆動回路において、回収コンデンサ電圧を制御する基準電圧の設定にある。基準電圧の設定値は、実施形態3又は4のものとは異なる。電圧印加波形Dm1のようにデータ電極に電圧を印加するデータ電極駆動回路は、実施形態3又は4に示した基準電圧Vc4sを設定するものと同様でもよいが、電圧印加タイミングの遅いDm2を駆動するデータ電極駆動回路は、実施形態3又は4に示したものと異なる。
電圧印加波形Dm2を駆動するデータ電極駆動回路の基準電圧Vc4sの設定は、走査パルスが印加されてから、データ電極の電圧を印加するt1からt2までの期間におけるDm2の電圧値Vm2Lが、壁電荷を減少させない程度の低さの電圧値となるようにすればよい。回収コンデンサの電圧が高いと電圧値Vm2Lの電圧も高くなり、回収コンデンサの電圧が低いと電圧値Vm2Lの電圧も低くなる。したがって、アドレス動作が不安定とならないようなVm2Lの値を例えば実験的に求め、その求めたVm2L以下となるように回収コンデンサの電圧値を決定すればよい。なお、この時の回収コンデンサ電圧は、点灯させる画素数などの条件に応じても変化するので、実施形態3のようにパネル容量に応じてVc4sを設定してもよいし、書き込み期間中、一定値としてもよい。
《その他の実施形態について》
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。
本発明は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に関し、上記の通り、消費電力の削減や、画質の向上などの効果を奏するので、産業上有用である。
本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの電極配列を示す図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの各電極に、1サブフィールド期間中に印加する電圧波形図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイ装置を機能ブロック毎に示したブロック構成図である。 本発明の実施形態1に係るプラズマディスプレイ装置における走査電極駆動回路と維持電極駆動回路の具体的な回路図である。 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の維持パルス発生回路の具体的な回路図である。 本発明の実施形態3に係るプラズマディスプレイパネル駆動回路のデータ電圧発生回路の具体的な回路図である。 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のデータ電圧発生回路の具体的な回路図である。 本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイ装置における書き込み期間中において走査電極およびデータ電極に印加する電圧の時間変化を示す図である。
符号の説明
1 A/Dコンバータ
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)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
  7. 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に記載のプラズマディスプレイパネル駆動回路。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
JP2008500462A 2006-02-13 2007-02-08 プラズマディスプレイパネル駆動回路 Expired - Fee Related JP4338766B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006034816 2006-02-13
JP2006034816 2006-02-13
JP2006251162 2006-09-15
JP2006251162 2006-09-15
PCT/JP2007/052202 WO2007094227A1 (ja) 2006-02-13 2007-02-08 プラズマディスプレイパネル駆動回路およびプラズマディスプレイ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2007094227A1 JPWO2007094227A1 (ja) 2009-07-02
JP4338766B2 true JP4338766B2 (ja) 2009-10-07

Family

ID=38371414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008500462A Expired - Fee Related JP4338766B2 (ja) 2006-02-13 2007-02-08 プラズマディスプレイパネル駆動回路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20090219272A1 (ja)
JP (1) JP4338766B2 (ja)
KR (1) KR20080094051A (ja)
CN (1) CN101390147B (ja)
WO (1) WO2007094227A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101755297B (zh) * 2007-07-19 2012-10-10 松下电器产业株式会社 等离子体显示面板的驱动装置、驱动方法及等离子体显示装置
KR101100016B1 (ko) * 2007-07-25 2011-12-29 파나소닉 주식회사 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
WO2009019810A1 (ja) * 2007-08-08 2009-02-12 Panasonic Corporation プラズマディスプレイパネルの駆動装置、駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
JP5260002B2 (ja) * 2007-08-20 2013-08-14 株式会社日立製作所 プラズマディスプレイ装置
JP5194018B2 (ja) * 2007-09-03 2013-05-08 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル装置およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
WO2009098879A1 (ja) * 2008-02-06 2009-08-13 Panasonic Corporation 容量性負荷駆動装置、それを搭載するプラズマディスプレイ装置、およびプラズマディスプレイパネルの駆動方法
WO2009144913A1 (ja) 2008-05-29 2009-12-03 パナソニック株式会社 表示装置およびその駆動方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4866349A (en) * 1986-09-25 1989-09-12 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Power efficient sustain drivers and address drivers for plasma panel
DE4321945A1 (de) * 1993-07-02 1995-01-12 Thomson Brandt Gmbh Wechselspannungsgenerator zur Steuerung eines Plasma-Wiedergabeschirms
JPH0845663A (ja) * 1994-02-09 1996-02-16 Nec Kansai Ltd El素子点灯装置
KR0147590B1 (ko) * 1994-06-03 1998-12-01 윤종용 매트릭스형 액정표시소자 구동 장치 및 방법
US5642018A (en) * 1995-11-29 1997-06-24 Plasmaco, Inc. Display panel sustain circuit enabling precise control of energy recovery
JP3399508B2 (ja) * 1999-03-31 2003-04-21 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動方法及び駆動回路
JP4409000B2 (ja) * 1999-09-02 2010-02-03 パナソニック株式会社 表示装置およびその駆動方法
CN1192345C (zh) * 1999-11-12 2005-03-09 松下电器产业株式会社 显示装置及其驱动方法
US7053869B2 (en) * 2000-02-24 2006-05-30 Lg Electronics Inc. PDP energy recovery apparatus and method and high speed addressing method using the same
JP4689021B2 (ja) * 2000-09-07 2011-05-25 株式会社ブリヂストン 転写ローラ及び画像形成装置
JP4660026B2 (ja) * 2000-09-08 2011-03-30 パナソニック株式会社 表示パネルの駆動装置
JP4050724B2 (ja) * 2003-07-11 2008-02-20 松下電器産業株式会社 表示装置およびその駆動方法
WO2005101358A1 (ja) * 2004-04-12 2005-10-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. プラズマディスプレイパネル表示装置
WO2005117486A1 (ja) * 2004-05-31 2005-12-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. プラズマディスプレイ装置
US7633467B2 (en) * 2004-11-24 2009-12-15 Lg Electronics Inc. Plasma display apparatus and driving method thereof
US7583033B2 (en) * 2006-02-06 2009-09-01 Panasonic Corporation Plasma display panel driving circuit and plasma display apparatus
US20070188416A1 (en) * 2006-02-16 2007-08-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus for driving plasma display panel and plasma display
JP4937635B2 (ja) * 2006-05-16 2012-05-23 パナソニック株式会社 プラズマディスプレイパネル駆動回路およびプラズマディスプレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007094227A1 (ja) 2007-08-23
KR20080094051A (ko) 2008-10-22
CN101390147A (zh) 2009-03-18
JPWO2007094227A1 (ja) 2009-07-02
CN101390147B (zh) 2010-09-29
US20090219272A1 (en) 2009-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7852289B2 (en) Plasma display panel driving circuit and plasma display apparatus
WO2004055771A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法
JP4338766B2 (ja) プラズマディスプレイパネル駆動回路
KR100636943B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
JP4857621B2 (ja) プラズマディスプレイ装置
US8605013B2 (en) Plasma display device, and plasma display panel driving method
JP2007033736A (ja) プラズマディスプレイ装置
US20100118056A1 (en) Plasma display device and plasma display panel driving method
EP1953731B1 (en) Plasma display panel driving method and plasma display device
KR20080034923A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널 구동 회로 및 플라즈마디스플레이 장치
JP2007057737A (ja) プラズマディスプレイパネル駆動回路およびプラズマディスプレイ装置
JP2006030527A (ja) 駆動回路
KR20060043063A (ko) 용량성 부하구동장치, 및 그것을 탑재한 플라즈마 디스플레이
JP4857620B2 (ja) プラズマディスプレイ装置
US20090278863A1 (en) Plasma display panel drive method and plasma display device
KR20080087624A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널 구동 회로 장치 및 플라즈마디스플레이 장치
JP4357564B2 (ja) 充放電装置、表示装置、プラズマ・ディスプレイ・パネルおよび充放電の方法
KR101061703B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
JP2007025628A (ja) プラズマディスプレイ装置及びその駆動方法
JP2008008980A (ja) プラズマディスプレイパネル駆動回路およびプラズマディスプレイ装置
US20090303223A1 (en) Method for driving plasma display panel
US20110090211A1 (en) Circuit for driving plasma display panel and plasma display device
WO2011001618A1 (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法およびプラズマディスプレイ装置
US20110084957A1 (en) Plasma display panel drive circuit and plasma display device
US8207912B2 (en) Driving method for plasma display panel and plasma display device

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090326

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20090501

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090602

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees