JPH1138930A - 平面表示装置の駆動回路 - Google Patents
平面表示装置の駆動回路Info
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- JPH1138930A JPH1138930A JP9194688A JP19468897A JPH1138930A JP H1138930 A JPH1138930 A JP H1138930A JP 9194688 A JP9194688 A JP 9194688A JP 19468897 A JP19468897 A JP 19468897A JP H1138930 A JPH1138930 A JP H1138930A
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- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)
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Abstract
スや騒音問題の回避及び余分な電力を消費しない発熱対
策の提供。 【解決手段】 表示パネル上にマトリクス状に配列され
た画素を駆動するドライバを備える平面表示装置の駆動
回路において、ドライバの温度を検出する温度検出手
段、温度検出手段によって検出された温度が基準温度を
超えているか否かを判定する判定手段、判定手段によっ
て否が判定されるとドライバの温度上昇の要因となる物
理量を温度下降方向に制御する制御手段を備える。ドラ
イバの温度が基準温度を超えない限り制御手段が動作し
ないため、基準温度以下での画質劣化が防止される。ド
ライバの温度が基準温度相当の温度でリミットされるた
め、基準温度を適正化しておけば冷却ファンはもとより
大型の放熱フィンも必要とせず、設置スペースや騒音問
題を招かないうえ、余分な電力も消費しない。
Description
レイパネル、TFT液晶ディスプレイパネル、ELディ
スプレイパネルなどの平面表示装置の駆動回路に関し、
特に、高画質な平面表示装置の駆動回路に関する。平面
表示装置、例えば、プラズマディスプレイパネル、TF
T液晶ディスプレイパネル、ELディスプレイパネルな
どの画質を向上するには、画素数を増やしたりフレーム
周波数を高めたりすることが効果的であるが、反面、消
費電力が増えるという欠点があり、省電力性を損なわず
高画質化を達成できる技術が求められている。
ルを駆動するためのドライバが支配的である。特にデー
タ側のドライバ、例えば、TFT液晶ディスプレイでは
表示パネルのデータバスラインを駆動するためのデータ
ドライバ、プラズマディスプレイパネル(以下「PD
P」)では表示パネルのアドレスバスラインを駆動する
ためのアドレスドライバの電力消費が大きい。データ側
のドライバは、1ラインを構成する画素数分の出力バッ
ファを備えるが、1個あたりの出力バッファの電力消費
が大きい上、画質の向上に伴ってバッファの数がますま
す増える傾向にあるからであり、しかも、サブフレーム
方式と呼ばれる駆動法を採用するPDPにあっては、サ
ブフレームの数をAとすると、1フレーム中にA回上記
バッファが動作し、実質的にフレーム周波数をA倍した
ことになる結果、単純計算でA倍の電力アップになるか
らである。
化と省電力化を両立する技術として、いわゆるAPC
(auto power control:消費電力自動制御機能)と称さ
れる機能が知られている。 (1)PDPのセル構造とその駆動原理 PDPの基本的なセル構造は、電極が放電セルに露出し
ている直流型と、絶縁層で覆われている交流型の二つの
タイプがあり、輝度の点で主流は後者の交流型である。
さらに、交流型PDPも、2枚の基板のそれぞれに陽極
と陰極を設けた2電極型と、一方の基板に陽極と陰極を
設けるとともに他方の基板に第三の電極(いわゆるアド
レス電極;A電極と略すこともある)を設けた3電極型
に分かれるが、特にカラーPDPでは、蛍光体の劣化を
防止できるメリットから、3電極型が用いられる。な
お、交流型PDPの陽極及び陰極の“陽/陰”は印加電
圧の極性で決まり、駆動方法によっては極性反転もある
から、一般的にパネルの座標軸(X、Y)を付けてX電
極及びY電極と呼び表される。
り、1、2はガラス基板、3はA電極、4はX電極、5
はY電極、6は蛍光体、7は絶縁膜、8は誘電体層、9
は放電空間である。このような構造の3電極型PDPの
駆動方法として、1フレームを複数個、たとえば8個の
サブフレームに分割し、各サブフレームの維持放電期間
を1:2:4:8:16:32:64:128の比率に
設定するとともに、これらのサブフレームを組み合わせ
て多階調表示を実現する、いわゆる「サブフレーム方
式」と呼ばれるものがある。
概念図である。1フレームは複数個(図では8個)のサ
ブフレームSF1 〜SF8 で構成されている。各サブフ
レームは三つの期間、すなわち「リセット期間」、「ア
ドレス期間」及び「維持放電期間」からなり、最初の二
つの期間の長さは同じであるが、維持放電期間t1 〜t
8 は上記比率のとおり異なっている。なお、L1 、L2
、……、Ln は水平走査線である。また、各サブフレ
ームのアドレス期間内の太斜線は、L1 、L2 、……、
Ln を線順次で選択している様子を模式的に表してい
る。
レス電極、X電極及びY電極の波形タイミング図であ
る。なお、以下の説明で使用する電圧値は便宜値であ
り、これに限定されない。リセット期間では、まず、す
べてのY電極に0Vを与えながら、放電に必要な充分な
電位差を与えるために、アドレス電極に+110V程度
の正パルス10を与えた状態で、X電極に+330V程
度の正パルス11(全面書き込みパルスとも言う)を与
える。これにより、すべてのセルで放電が生じる。次
に、アドレス電極とX電極に0Vを与えて再びすべての
セルで放電を生じさせると、この放電は、電極間の電位
差がゼロのため、壁電荷が形成されずに自己中和して終
息し、いわゆる自己消去放電が行われる。
の正電圧12を与えながら、Y電極に線順次で−150
〜−160V程度の負パルス13(以下「スキャンパル
ス」)を印加し、且つ、アドレス電極に選択的に+60
V程度の正パルス14(以下「アドレスパルス」)を印
加する。なお、スキャンパルスを印加しないY電極には
−50〜−60V程度の負電圧15を印加しておく。ア
ドレスパルス14を印加したアドレス電極とスキャンパ
ルス13を印加したY電極との間には、放電に必要な充
分な電位差(210〜220V程度)があるため、両電
極間に放電(アドレス放電;図9参照)が生じる。一
方、X電極とY電極の間のスキャンパルス部分の電位差
は200〜210V程度で、アドレス電極との間よりも
10V程度低く、この電位差だけでは自主放電が生じな
いが、アドレス放電を引き金(トリガ)にしてX電極と
Y電極の間でも放電が生じるため、その交点に位置する
誘電体層に壁電荷が形成される。
では、X電極とY電極に+180V程度の正パルス16
(サスティンパルス)を交互に印加し、壁電荷を利用し
て、X、Y電極間に放電(維持放電;図15参照)を発
生させる。サスティンパルス16の周期はすべてのサブ
フレームにおいて同じである。したがって、各サブフレ
ームにおけるサスティンパルス16の数は、1n:2
n:4n:8n:16n:32n:64n:128nの
比関係となり、表示階調に応じてサブフレームを選択し
又は組み合わせることにより、0から256(上記比率
の場合)までの多階調表示を実現できる。但し“n”は
サスティンパルス16の周波数(以下「サスティン周波
数」)によって決まる整数である。 (2)PDPとその駆動装置の概略構成 図18は、交流型PDP及びその駆動装置の構成図であ
る。この図において、20は交流型PDP(以下「パネ
ル」と略す)、21はアドレスドライバ、22はYスキ
ャンドライバ、23はY共通ドライバ、24はX共通ド
ライバ、25は制御回路、26はAPC回路である。
とパネル駆動制御部25bとを含み、表示データ制御部
25aは、外部から与えられる表示データ(DATA)
をフレームメモリ25cに一時記憶するとともに、この
フレームメモリ25c内のデータに対して所定の信号操
作とタイミング処理を施してアドレスドライバ21に出
力する。パネル駆動制御部25bは、スキャンドライバ
制御部25dや共通ドライバ制御部25eを含み、外部
から与えられる垂直同期信号(VSYNC)及び水平同期信
号(HSYNC)に基づいて各種タイミング信号を発生し、
表示データ制御部25a、Yスキャンドライバ22、Y
共通ドライバ23及びX共通ドライバ24などに供給す
る。
圧電源Vaを用いてアドレスパルスを発生し、このアド
レスパルスをパネル20のアドレス電極(A1 、A2 、
……、Am )に選択的に印加する。また、Yスキャンド
ライバ22は、表示維持用高電圧電源Vsを用いてスキ
ャンパルスを発生し、このスキャンパルスをパネル20
のY電極(Y1 、Y2 、Y3 、……、Yn )に線順次で
印加する。なお、これらのアドレスパルスやスキャンパ
ルスは、1サブフレーム中の「アドレス期間」において
発生する。
電源Vsを用いてサスティンパルスを発生し、1サブフ
レーム中の「維持放電期間」において、このサスティン
パルスをパネル20のすべてのY電極に同時に印加し、
X共通ドライバ24は、同じく表示維持用高電圧電源V
sを用いてサスティンパルス及び全面書込みパルスを発
生し、1サブフレーム中の「リセット期間」において、
この全面書込みパルスをパネル20のすべてのX電極に
同時に印加するとともに、1サブフレーム中の「維持放
電期間」において、このサスティンパルスを同X電極に
同時に印加するものである。 (6)APC機能 PDPの消費電力は点灯画素数(表示率)により増減変
化する。すなわち、維持放電期間で消費される最大の電
力はすべての画素が点灯しているとき(表示率100
%)であり、最小の電力はすべての画素が消灯している
とき(表示率0%)である。また、アドレス期間で消費
される最大の電力は表示率50%で且つ表示パターンが
表示セルごとに千鳥状に変化するような場合である。
で決まる。例えば、640×480画素の10インチ・
バックライト付液晶パネルと同等の仕様要求であれば、
Pmax=6W程度になる。上記のとおり、PDPの消
費電力は表示率100%で最大になるため、この表示率
100%のときの電力をPmaxに設定すれば簡単であ
るが、通常の映像表示における表示率は高々30%程度
にすぎないから、通常動作範囲における電力とPmax
との間に余裕がありすぎ、オーバースペックを否めな
い。
準の表示率(例えば通常動作範囲における表示率を若干
上回る程度の表示率)を超えた場合に、サスティン周波
数を下げて(言い換えれば上述の比率の“n”を小さく
して)、PDPの電力消費をPmaxにリミットするこ
とが行われている。図19は、APC回路26の概略構
成図である。表示維持用高電圧電源Vsは、電圧検出回
路26aでその電圧値esを検出されると共に、電流検
出回路26bでその電流値isを検出される。なお、i
sの検出は、典型的にはVsの経路上に抵抗素子を挿入
してその両端電圧を測定すればよい。es及びisは、
それぞれA/D変換器26c、26dでディジタルデー
タに変換された後、マイクロプロセッサ26eで電力値
Psに換算演算(Ps=es×is)されると共に、こ
のPsと基準電力(上述のPmaxに相当する)との比
較判定が行われる。すなわち、PsがPmaxを超えて
いる場合には、サスティン周波数を下げるための制御デ
ータが出力されるようになっており(図18参照)、実
際の消費電力(Ps)を基準電力(Pmax)でリミッ
トできる。
技術の不都合は、ドライバ類、中でもアドレスドライバ
21の発熱対策が不十分な点にある。アドレスドライバ
21の発熱は電力消費量、したがって画像の精細度に応
じて増大する。また、表示パターンによっても大きく変
化する。実際上640×480画素程度の精細度であれ
ば、基板からの放熱で十分な熱収支を得られるが、それ
以上の精細度(例えば800×600画素や1024×
768画素)になると、もはや基板からの放熱だけでは
不十分で、場合によってはアドレスドライバ21の熱破
損を引き起こしかねない。また、表示パターンによって
は特定のアドレスドライバが大きく発熱することがあ
り、この場合、トータルの電力消費が少ないにも拘らず
その特定のアドレスドライバが熱破損することもある。
放熱フィンや冷却ファンを装着するしかない。しかしな
がら、は起動直後のようにそれほど温度が上昇してい
ない場合でもサスティン周波数の低下による画質劣化を
否めないし、は設置スペースや騒音の問題を生じるう
え、そもそも冷却ファンの電力を余分に必要とするとい
う致命的な問題がある。さらに、従来技術は、特定のア
ドレスドライバの発熱を検出できないという問題点もあ
る。
化を防止し、さらに設置スペースや騒音問題を招くこと
なく、しかも余分な電力も必要としない発熱対策を提供
することを目的とする。
表示パネル上にマトリクス状に配列された画素を駆動す
るドライバを備える平面表示装置の駆動回路において、
前記ドライバの温度を検出する温度検出手段と、該温度
検出手段によって検出された温度が基準温度を超えてい
るか否かを判定する判定手段と、該判定手段によって否
が判定されると前記ドライバの温度上昇の要因となる物
理量を温度下降方向に制御する制御手段と、を備えたこ
とを特徴とする。
が基準温度を超えない限り、制御手段が動作しないた
め、基準温度以下での画質劣化が防止される。また、ド
ライバの温度が基準温度相当の温度でリミットされるた
め、基準温度を適正化しておけば、冷却ファンはもとよ
り大型の放熱フィンも必要とせず、設置スペースや騒音
問題を招かないうえ、余分な電力も必要としない。
づいて説明する。図1〜図4は、本発明に係る平面表示
装置の駆動回路における第1実施例を示す図であり、サ
ブフレーム方式の交流型PDPへの適用例である。な
お、従来例(図18)と共通する構成要素には同一の符
号を付してある。
は複数個(図では便宜的に3個)のドライバIC31〜
33で構成(図2参照)されており、それぞれのドライ
バICの出力数をN、ドライバICの個数をMとすれ
ば、このアドレスドライバ回路30は最大でN×M本の
アドレスバスライン(すなわちN×M個の水平方向の画
素)を持つ表示パネル20を駆動できる。後述するよう
に、それぞれのドライバIC31〜33は温度判定出力
を有しており、何れか一つのドライバICの温度判定出
力がアクティブ(真)になると、制御回路25のマイク
ロコントローラ25fで“所定の制御ルーチン”が起動
されるようになっている。“所定の制御ルーチン”と
は、要するに、ドライバIC31〜33の温度上昇の要
因となる物理量を操作する制御であり、特に限定しない
が、本実施例の場合、パルス電源制御回路25gを制御
してアドレス期間におけるアドレス電極駆動波形(例え
ばアドレスパルス;図17の符号14参照)のレベルを
下げるという操作である。
1で代表)に共通の構成図である。シフトレジスタ31
aや出力バッファ(パルスアンプ)31bは従来のドラ
イバICにも設けられている構成要素であるが、温度セ
ンサ31c、基準電圧31d、比較回路31e及び論理
回路31fは本実施例に特有の構成要素である。すなわ
ち、温度センサ31cはドライバIC31の基板温度若
しくはパッケージ温度に応じた電圧Vtを発生するもの
であり、比較回路31eはVtと基準電圧Vrとを比較
してVt>Vrのときにアクティブとなる信号Stを出
力して論理回路31fの一入力に加えるものであり、論
理回路31fは二つの入力の何れか一方又は両方がアク
ティブになったときにアクティブとなる信号(温度判定
出力)を出力するものである。1段目のドライバIC3
1の温度判定出力は2段目のドライバIC32の論理回
路32fの他入力に加えられており、また、2段目のド
ライバIC32の温度判定出力は3段目のドライバIC
33の論理回路33fの他入力に加えられており、3段
目のドライバIC33の温度判定出力は制御回路25の
マイクロコントローラ25fに加えられている。すなわ
ち、各ドライバICの温度判定出力がシリーズに接続さ
れ、一つでもアクティブになると、マイクロコントロー
ラ25fに加えられる温度判定出力がアクティブになる
ようになっている。
の出力(St)をそのドライバICの温度判定出力とし
て取り出してもよい。この場合、各ドライバICからの
温度判定出力のオア論理を取るための論理回路を別途設
ければよい。以上の構成において、各ドライバIC31
〜33の実際の温度は、それぞれに設けられた温度セン
サ31cで検出される。今、ドライバIC31の温度が
上昇したと仮定すると、温度センサ31cから出力され
る電圧Vtの値も上昇し、Vt>Vrになると、そのド
ライバIC31の温度判定出力がアクティブになる。し
たがって、マイクロコントローラ25fは所定の処理ル
ーチンを起動し、アドレス期間におけるアドレス電極駆
動波形(例えばアドレスパルス;図17の符号14参
照)のレベルが下げられる結果、ドライバIC31の温
度上昇の速度が遅くなり、又は温度上昇がストップし、
若しくは温度が下降に転ずるという何れかの作用が得ら
れる。これは、アドレス電極駆動波形のレベルを下げる
と、ドライバICの特に出力バッファの電力消費を抑制
できるからであり、電力消費と発熱は密接な関係にある
からである。
のドライバICの温度が基準を超えているのか見分けが
付かない。このため、きめ細かな制御を行えない点で改
良の余地がある。図5〜図14は、本発明に係る平面表
示装置の駆動回路における第2実施例であり、きめ細か
な制御を行えるように改良したものである。
C31は、比較回路31の出力(St)と前段のドライ
バICからの温度判定入力とを選択信号に従って切り換
えるセレクタ回路31gと、セレクタ回路31hの出力
を転送クロックに同期して保持すると共に温度判定出力
として取り出す1ビットレジスタ回路31hとを有する
点で第1実施例と相違する。
回路31gを図示状態(Stの選択状態)に切り換える
と共に、他のドライバICのセレクタ回路31gを図示
と反対の状態に切り換えれば、全てのドライバICの1
ビットレジスタ回路31hにi段目のドライバICの温
度判定結果(St)を保持できる。したがって、選択信
号を適宜に発生することにより、各ドライバICの温度
判定結果(St)を順次に取り出すことができ、発熱状
態のドライバICを特定できる。
は、時間t1〜t2、t5〜t6の間で温度判定出力がアク
ティブ(Hレベル)になっている。t0〜t1、t1〜t
2、………、t5〜t6を各ドライバICに対応させたと
すると、t1〜t2は2番目のドライバIC、t5〜t6は
6番目のドライバICに対応する。したがって、この図
によれば、2番目と6番目のドライバICが発熱状態に
ある。この状態は、例えば、2番目と6番目のドライバ
が受け持つ表示エリアに千鳥パターンが表示された場合
などに現れる。
定できることを利用した、きめ細かな制御の一例であ
り、サブフレームのいくつかを停止するようにした例で
ある。図7において、本実施例のドライバICは図5の
構成を有しており、マイクロコントローラ25fはアド
レスドライバ回路30からの特定のトライバICに対応
した温度判定出力に応答してサブフレームのいくつかを
停止するという所定の処理シーケースを実行する。
的にフィールド1〜4)を示す図であり、この図では、
フィールド2とフィールド3の第1及び第2サブフレー
ムが動作停止となっている。言うまでもなく、停止状態
のサブフレームでは、アドレスパルスやサスティンパル
スなどが発生しないから、同サブフレーム期間でのドラ
イバICは電力を消費せず、発熱を抑制できる。なお、
図8では、第1及び第2サブフレーム、すなわち短期間
側のサブフレームの動作を停止させているが、これは、
画質の劣化を防止するためである。
の処理シーケースでインターレース表示を行ってもよ
い。すなわち、図9のマイクロコントローラ25fは、
アドレスドライバ回路30からの温度判定出力に応答し
てインターレース制御回路25iを制御し、奇数番目の
ラインと偶数番目のラインを二つのフィールドで表示す
るインターレース表示を行っている。
り、この図では、フィールド1の終期にアクティブにな
った温度判定出力に応答して、フィールド2とフィール
ド3をインターレース表示にしている。インターレース
表示ではフレーム周波数が実質的に1/2になるから、
ドライバICの発熱を抑制できる。このため、図示の例
では、フィールド3で温度判定出力がインアクティブと
なり、続くフィールド4が全ライン表示に復帰してい
る。
g、サブフレーム制御回路25h及びインターレース制
御回路25iの併用例であり、マイクロコントローラ2
5fでアドレス電極駆動波形の低下操作、サブフレーム
のいくつかを動作停止させる操作、及びインターレース
表示操作の一つ若しくはこれらの組み合わせを実行でき
るようにした例である。
制御回路25gで各ドライバIC31〜33ごとのパル
ス電源を発生できるようにし、各ドライバIC31〜3
3ごとのパルス電源を個別に制御するようにしてもよ
い。あるいは、図13に示すように、アドレスドライバ
回路30に与えるアドレスデータ(表示データに相当)
の下位ビットのいくつかを0に固定するためのデータ制
御回路25jを設けてもよい。
にあるドライバIC(図では2番目のドライバICと6
番目のドライバIC)に与える下位アドレスデータを0
に固定すれば、当該ドライバICは非動作状態になるか
ら、発熱を抑制できる。
化を防止し、さらに設置スペースや騒音問題を招かず、
しかも余分な電力も必要としない発熱対策を提供でき、
特にPDPの高画質化に貢献することができる。
ある。
る。
る。
である。
る。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】表示パネル上にマトリクス状に配列された
画素を駆動するドライバを備える平面表示装置の駆動回
路において、 前記ドライバの温度を検出する温度検出手段と、 該温度検出手段によって検出された温度が基準温度を超
えているか否かを判定する判定手段と、 該判定手段によって否が判定されると前記ドライバの温
度上昇の要因となる物理量を温度下降方向に制御する制
御手段と、を備えたことを特徴とする平面表示装置の駆
動回路。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP19468897A JP3757345B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 平面表示装置の駆動回路 |
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JP19468897A JP3757345B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 平面表示装置の駆動回路 |
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