JPWO2009098879A1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2009098879A1
JPWO2009098879A1 JP2009552408A JP2009552408A JPWO2009098879A1 JP WO2009098879 A1 JPWO2009098879 A1 JP WO2009098879A1 JP 2009552408 A JP2009552408 A JP 2009552408A JP 2009552408 A JP2009552408 A JP 2009552408A JP WO2009098879 A1 JPWO2009098879 A1 JP WO2009098879A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
auxiliary
capacitor
potential
power
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.)
Withdrawn
Application number
JP2009552408A
Other languages
English (en)
Inventor
永木 敏一
敏一 永木
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 JPWO2009098879A1 publication Critical patent/JPWO2009098879A1/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/66Transforming electric information into light information
    • 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
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/06Handling electromagnetic interferences [EMI], covering emitted as well as received electromagnetic radiation
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (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)
  • Control Of Gas Discharge Display Tubes (AREA)

Abstract

消費電力の削減およびEMIの低減と安定した維持放電とを実現する。維持パルス発生回路は、電力回収回路、クランプ回路、および補助回路を備える。電力回収回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し、表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力を、LC共振によって回収コンデンサに回収し、その回収した電力を表示電極対の駆動に再利用する。クランプ回路は、表示電極対を電源電位および接地電位にクランプする。補助回路は、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有し、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させる。

Description

本発明は、容量性負荷を駆動する装置に関し、さらに詳しくはプラズマディスプレイパネルに対してパルス電圧を印加するための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に関する。
プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP、以下、「パネル」と略記する)として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、1対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には、例えば分圧比で5%のキセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内で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発光させてカラー表示を行っている。
パネルを駆動する方法としては、サブフィールド法、すなわち、1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般に用いられている。
各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間、および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成するとともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(放電のための起爆剤=励起粒子)を発生させる。書込み期間では、表示を行うべき放電セルに選択的に書込みパルス電圧を印加して書込み放電を発生させ壁電荷を形成する(以下、この動作を「書込み」とも記す)。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルス電圧を印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
このような構成のパネルを用いたプラズマディスプレイ装置に対して、その消費電力を削減するために、様々な消費電力削減技術が提案されている。例えば、維持期間における消費電力を削減する技術の1つとして、表示電極対のそれぞれが表示電極対の電極間容量を持つ容量性の負荷であることに着目する案がある。この案では、インダクタを構成要素に含む共振回路を用いてそのインダクタと電極間容量とをLC共振させ、電極間容量に蓄えられた電荷を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電荷を表示電極対の駆動に再利用する。この案は、電力回収回路と呼ばれ、例えば特許文献1に開示されている。
また、補助共振部を用いて電力回収にともなうスイッチング損失を低減し、回収効率を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、第1の共振部と第2の共振部とを用いて、電力の回収効率を高めながら、維持パルスの電圧上昇を速くする技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特開昭63−101897号公報 特開2006−10750号公報 特開2006−171765号公報
近年においては、パネルの高精細化によって1つのサブフィールド期間内に書込みをしなければならない電極数が増加しており、それにともない1回の書込み期間に要する時間が増大している。そのため、例えば維持パルスの周期を短くして維持期間を短縮する等の対応が必要となっている。
しかしながら、安定した維持放電を発生させるためには、維持パルスを電源電圧に維持する期間(クランプ期間)を十分に確保しなければならない。クランプ期間を確保しつつ維持パルスの周期を短くするためには、例えば維持パルスの立ち上がりや立ち下がりを急峻にし、それらにかける時間を短縮するといった対応が必要となる。
このとき、維持パルスの立ち上がりや立ち下がりのエッジ特性を急峻にするために、例えば電力回収回路におけるLC共振の周期を短くすると、電極の駆動の際に流れる電流の最大値(以下、「ピーク電流」とも呼称する)が増加してしまう。この電流の増加は無効電力と呼ばれる発光に寄与しないまま無効に消費される電力を増大させるだけでなく、EMI(Electro Magnetic Interference)と呼ばれる電磁妨害を増大させてしまう。
LC共振の周期を長くすれば、維持パルスの立ち上がりを緩やかにし、ピーク電流の抑制による無効電力の削減、およびEMIの低減を図ることができるが、維持パルスの立ち上がりが緩やかになる分、維持パルスの周期が長くなってしまい、維持期間が増大してしまう。
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、パネルを高精細化しても、消費電力の削減およびEMIの低減と安定した維持放電とを実現することが可能な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を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の容量性負荷駆動装置は、容量性負荷に維持パルスを印加する維持パルス発生回路を備えた容量性負荷駆動装置であって、維持パルス発生回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を容量性負荷の駆動に再利用する電力回収回路と、容量性負荷を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路と、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路とを備え、補助回路は、補助コンデンサと補助インダクタとのLC共振によって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
これにより、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができるので、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振の周期(以下、単に「共振周期」と記す)を長くしてピーク電流を低減させることができ、消費電力の削減およびEMIの低減が可能となる。
上記の容量性負荷は好ましくはプラズマディスプレイパネル(PDP)である。
本発明のプラズマディスプレイ装置は、表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するパネルの表示電極対に、初期化期間、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの維持期間に維持パルスを交互に印加する維持パルス発生回路を備えたプラズマディスプレイ装置であって、維持パルス発生回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路と、表示電極対を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路と、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路とを備え、補助回路は、補助コンデンサと補助インダクタとのLC共振によって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
これにより、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができるので、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振の周期(以下、単に「共振周期」と記す)を長くしてピーク電流を低減させることができ、消費電力の削減およびEMIの低減が可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、一方の端子が電源電位に他方の端子が補助インダクタにそれぞれ電気的に接続され補助コンデンサの電位を上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチと、一方の端子が基準電位に他方の端子が補助インダクタにそれぞれ電気的に接続され補助コンデンサの電位を降下させるときに導通させる基準電位側補助スイッチと、維持パルスの立ち上がり時に補助コンデンサから回収インダクタへ順方向に流れる電流の逆流を防止する第1のダイオードと、維持パルスの立ち下がり時に回収インダクタから補助コンデンサへ順方向に流れる電流の逆流を防止する第2のダイオードとを有する構成としてもよい。これにより、維持パルスを立ち上げる直前に電源側補助スイッチを導通させ、維持パルスを立ち下げる直前に基準電位側補助スイッチを導通させることで、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサの容量を、回収コンデンサの10分の1以下の容量に設定することが望ましい。これにより、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流が、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも増加する期間を一時的にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサと補助インダクタとの共振周期の2分の1が、維持パルスの発生時に表示電極対を電源電位にクランプする期間以下でかつ表示電極対を接地電位にクランプする期間以下になるように、補助コンデンサの容量および補助インダクタのインダクタンスを設定することが望ましい。これにより、電源から補助コンデンサへの充電および補助コンデンサから基準電位への電力放出を、維持パルスの発生時に表示電極対を電源電位にクランプする期間以内かつ表示電極対を接地電位にクランプする期間以内に行うことができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助インダクタを、電源電位側から補助コンデンサへ電流を流すときに用いる第1の補助インダクタと、補助コンデンサから基準電位側へ電流を流すときに用いる第2の補助インダクタとに分けて構成し、電源側補助スイッチの他方の端子を第1の補助インダクタに電気的に接続するとともに、基準電位側補助スイッチの他方の端子を第2の補助インダクタに電気的に接続して構成してもよい。これにより、補助コンデンサの電位を、回収コンデンサよりも高い電位にするときと回収コンデンサよりも低い電位にするときとで、それぞれ共振周期を設定することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサを、回収コンデンサよりも高い電位にするときに用いる電源側補助コンデンサと、回収コンデンサよりも低い電位にするときに用いる基準電位側補助コンデンサとに分けて構成し、第1の補助インダクタを電源側補助コンデンサとのLC共振に用い、第2の補助インダクタを基準電位側補助コンデンサとのLC共振に用いる構成としてもよい。これにより、補助コンデンサの電位を、回収コンデンサよりも高い電位にするときと回収コンデンサよりも低い電位にするときとで、それぞれ共振周期を設定することができ、さらに、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時において、回収インダクタに流れる電流を回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも増加させる期間を、互いに異なる長さに設定することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、第1の補助インダクタとは別に第3の補助インダクタを電源側補助コンデンサに直列に接続し、第2の補助インダクタとは別に第4の補助インダクタを基準電位側補助コンデンサに直列に接続する構成としてもよい。これにより、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときに、より高い電位にすることができ、また補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときに、より低い電位にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサをチャージポンプするために、電源電位と基準電位との間に直列に設けられ電気的な接続点が補助コンデンサに電気的に接続された2つのスイッチング素子と、回収コンデンサと補助コンデンサとの間に挿入されたスイッチング素子とを有する構成としてもよい。これにより、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときにより高い電位にすることができ、また補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときにより低い電位にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、複数のコンデンサを直列に接続して補助コンデンサを構成するとともに、補助コンデンサを構成する複数のコンデンサと同数の補助インダクタおよび電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチを有する構成としてもよい。この構成によっても、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときにより高い電位にすることができ、また補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときにより低い電位にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助回路に用いる電源電位および基準電位を表示画像に応じて可変する構成としてもよい。この構成により、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。例えば、表示画像の明るさが明るいときには、表示画像の明るさが暗いときよりも、表示電極対の駆動負荷が高くなるが、そのようなときに、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときにより高い電位にすることで、安定した駆動を行うことが可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチの導通時間を表示画像に応じて可変する構成としてもよい。この構成によっても、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するパネルを、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路、および表示電極対を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路、および回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路を用い、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドの維持期間において維持パルスを発生させて表示電極対に交互に印加して駆動するパネルの駆動方法であって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
これにより、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができるので、回収インダクタと容量性負荷との共振周期を長くしてピーク電流を低減させることができ、消費電力の削減およびEMIの低減が可能となる。
また、本発明のパネルの駆動方法においては、補助回路に、一方の端子を電源電位に他方の端子を補助インダクタにそれぞれ電気的に接続した電源側補助スイッチと、一方の端子を基準電位に他方の端子を補助インダクタにそれぞれ電気的に接続した基準電位側補助スイッチとを設け、補助コンデンサの電位を上昇させるときには電源側補助スイッチを導通させ、補助コンデンサの電位を降下させるときには基準電位側補助スイッチを導通させてもよい。これにより、維持パルスを立ち上げる直前に電源側補助スイッチを導通させ、維持パルスを立ち下げる直前に基準電位側補助スイッチを導通させることで、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができる。
また、本発明のパネルの駆動方法においては、補助回路に用いる電源電位および基準電位を表示画像に応じて制御してもよい。これにより、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。
また、本発明のパネルの駆動方法においては、補助コンデンサの電位を上昇させるときに電源側補助スイッチを導通させる時間、および補助コンデンサの電位を降下させるときに基準電位側補助スイッチを導通させる時間を表示画像に応じて制御してもよい。これによっても、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。
本発明の容量性負荷駆動装置は、容量性負荷に維持パルスを印加する維持パルス発生回路を備えた容量性負荷駆動装置であって、維持パルス発生回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサと電力回収経路と電力供給経路とを有し、容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって電力回収経路を介して回収コンデンサに回収し、その回収した電力を電力供給経路を介して容量性負荷の駆動に再利用する電力回収回路と、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと、補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタと、前記補助コンデンサを第1の方向に充電する第1充電経路と、前記補助コンデンサを第2の方向に充電する第2充電経路とを有する補助回路とを備え、補助回路は、前記電力供給経路を介して容量性負荷を駆動する直前に前記補助コンデンサを第1の方向に充電し、電力回収経路を介して前記回収コンデンサに回収する直前に前記補助コンデンサを第2の方向に充電して、補助コンデンサと補助インダクタとのLC共振によって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
さらに、本発明の容量性負荷駆動装置は、主電力および補助電力を用いて、容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動装置であって、前記主電力を充放電可能な主容量部と、前記補助電力を充放電可能な補助蓄積部と、前記容量性負荷と第1LC共振する主誘導部と、前記第1LC共振に基づいて、前記容量性負荷から前記主誘導部を経由して前記主容量部へ、前記主電力を回収する経路を表す回収経路と、前記第1LC共振に基づいて、前記主容量部から前記主誘導部を経由して前記容量性負荷へ、回収された前記主電力を供給する経路を表す供給経路と、前記補助蓄積部を含む経路であって、前記主電力の回収動作を強める方向に、前記補助蓄積部に前記補助電力を充電する経路を表す回収充電経路と、前記補助蓄積部において充電された前記補助電力を、前記主誘導部から前記補助蓄積部へ放電し、前記主電力の回収動作を急峻にする経路を表す回収放電経路と、前記補助蓄積部を含む経路であって、前記主電力の供給動作を強める方向に、前記補助蓄積部に前記補助電力を充電する経路を表す供給充電経路と、前記補助蓄積部において充電された前記補助電力を、前記補助蓄積部から前記主誘導部へ放電し、前記主電力の供給動作を急峻にする経路を表す供給放電経路と、を有し、前記回収経路は、前記回収放電経路の少なくとも一部を共有し、前記供給経路は、前記供給放電経路の少なくとも一部を共有する。
さらに、本発明の容量性負荷駆動装置は、第1電源および第2電源を用いて、容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動装置であって、前記第1電源から主電力を容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持する保持回路と、前記保持回路において保持される保持電位が主電位から基準電位へ変化する間に、前記容量性負荷から主電力を回収し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する間に、回収された主電力を前記容量性負荷へ供給する電力循環回路と、前記電力循環回路から主電力の一部を補助電力として受ける一方、前記第2電源から補助電力を受ける補助回路と、を有し、前記電力循環回路は、前記補助回路が受けた補助電力に基づいて、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする。
さらに、本発明のプラズマディスプレイ装置は、上述した容量性負荷駆動装置を用いる。
さらに、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、第1電源および第2電源を用いて、容量性負荷を駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記第1電源から主電力を容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持するステップと、保持される保持電位が主電位から基準電位へ変化する間に、前記容量性負荷から主電力を回収し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する間に、回収された主電力を前記容量性負荷へ供給するステップと、主電力の一部を補助電力として受けるとともに、前記第2電源から補助電力を受けるステップ、とを有し、前記回収および供給するステップは、受けた補助電力を用いることにより、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする。
本発明の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によれば、維持パルスのエッジ特性を急峻にする構成により、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
本発明の実施の形態1におけるパネルの構造を示す分解斜視図 本発明の実施の形態1におけるパネルの電極配列図 本発明の実施の形態1におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置のブロック図 本発明の実施の形態1における維持パルス発生回路のブロック図 本発明の実施の形態1における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態1における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態1におけるタイミングチャートの拡大図 本発明の実施の形態2における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャートの拡大図 本発明の実施の形態3における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態3における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態4における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態4における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の別の実施の形態における補助回路の電源電圧を可変した場合の波形図 本発明の別の実施の形態における電源側補助スイッチの導通時間を可変した場合の波形図
符号の説明
1 プラズマディスプレイ装置
10 パネル
21 (ガラス製の)前面板
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極対
25、33 誘電体層
26 保護層
31 背面板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
41 画像信号処理回路
42 データ電極駆動回路
43 走査電極駆動回路
44 維持電極駆動回路
45 タイミング発生回路
50、60、501、501A、502、503 維持パルス発生回路
51、61 電力回収回路
52、62 クランプ回路
53、63、531、531A、532、533 補助回路
以下、本発明を実施するための最良の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、オン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示されたスイッチング状態が異なる組み合わせで、同等な結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
(実施の形態1)
図1は、パネル10の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面板21上には、1対の走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24を互いに平行に複数形成している。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25を形成し、その誘電体層25上に保護層26を形成している。
また、保護層26は、MgO(酸化マグネシウム)を主成分とする材料で形成している。MgOは、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)ガスを封入した場合に2次電子放出係数が大きく耐久性に優れている。
背面板31上にはデータ電極32を互いに平行に複数形成し、データ電極32を覆うように誘電体層33を形成し、さらにその上に井桁状の隔壁34を形成している。そして、隔壁34の側面および誘電体層33上には赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色に発光する蛍光体層35を設けている。
これら前面板21と背面板31とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対24とデータ電極32とが立体交差するように対向配置し、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして、内部の放電空間には、ネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入している。実施の形態1では、発光効率を向上させるためにキセノン分圧を大略10%とした放電ガスを用いている。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、表示電極対24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ている。そして各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でR、GおよびBの各色の蛍光体を励起発光させることにより画像のカラー表示を行っている。
なお、パネル10の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。また、放電ガスの混合比率も上述した数値に限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
図2は、パネル10の電極配列図である。パネル10には、行方向に長いn本の走査電極SC1、SC2、・・・、SCn(図1の走査電極22と同一であり、以降では走査電極SC1〜SCnと記す)およびn本の維持電極SU1、SU2、・・・、SUn(図1の維持電極23と同一であり、以降では維持電極SU1〜SUnと記す)が配列され、列方向に長いm本のデータ電極D1、D2、・・・、Dm(図1のデータ電極32と同一であり、以降ではデータ電極D1〜Dmと記す)が配列されている。そして、1対の走査電極SCi(i=1〜n)および維持電極SUiと1つのデータ電極Dj(j=1〜m)とが交差した放電空間内に、放電セルがm×n個形成されている。
次に、パネル10を駆動するための駆動電圧波形とその動作の概要について説明する。実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは、初期化期間、書込み期間、および維持期間を有する。
各サブフィールドにおいて、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(放電のための起爆剤=励起粒子)を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、すべての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作と、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルだけで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。
書込み期間では、後に続く維持期間において発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し、壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに比例した数の維持パルスを表示電極対24に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。このとき、維持パルスの数と輝度重みとの比を表す比例定数を、「輝度倍率」と呼ぶ。
実施の形態1では、1フィールドを10個のサブフィールドSF1、SF2、・・・、SF10)で構成し、サブフィールドはそれぞれ、例えば1、2、3、6、11、18、30、44、60、80の輝度重みを持つものとする。そして、サブフィールドSF1の初期化期間では全セル初期化動作を行い、各サブフィールドSF2〜SF10の初期化期間では選択初期化動作を行うものとする。これにより、画像の表示に関係のない発光は、サブフィールドSF1における全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなる。黒表示領域の輝度を表す黒輝度は、維持放電を発生させず、全セル初期化動作における微弱発光だけとなるので、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを、表示電極対24のそれぞれに印加する。
しかし、実施の形態1は、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上述した値に限定されるものではなく、また、画像信号等に基づいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。
図3は、パネル10の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図3には、2つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち全セル初期化動作を行うサブフィールド(以下、「全セル初期化サブフィールド」と呼称する)と、選択初期化動作を行うサブフィールド(以下、「選択初期化サブフィールド」と呼称する)とを示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。また、以下における走査電極SCi、維持電極SUi、データ電極Djは、各電極の中から画像データに基づき選択された電極を表す。
まず、全セル初期化サブフィールドであるサブフィールドSF1について説明する。
サブフィールドSF1の初期化期間前半部では、データ電極D1〜Dm、維持電極SU1〜SUnにそれぞれ0(V)を印加し、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の正の電圧Vi1から、放電開始電圧を超える正の電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧(以下、「上りランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。
この上りランプ波形電圧が上昇する間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、およびデータ電極D1〜Dmとの間で、それぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。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。この電極上部の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等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には正の電圧Ve1を印加し、データ電極D1〜Dmには0(V)を印加し、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正の電圧Vi3から、放電開始電圧を超える大きさの負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧(以下、「下りランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。この間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、およびデータ電極D1〜Dmとの間で、それぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。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、すべての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。
なお、図3のサブフィールドSF2の初期化期間に示したように、初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加してもよい。すなわち、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve1を、データ電極D1〜Dmに0(V)をそれぞれ印加し、走査電極SC1〜SCnに放電開始電圧以下となる大きさの電圧(例えば、接地電位)から、負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する下りランプ波形電圧を印加する。これにより前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極SCi上部および維持電極SUi上部の壁電圧が弱められる。また直前の維持放電によってデータ電極Dj(j=1〜m)上部に十分な正の壁電圧が蓄積されている放電セルでは、この壁電圧の過剰な部分が放電され書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように前半部を省略した初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して初期化放電を行う選択初期化動作となる。
続く書込み期間では、まず維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve2を、走査電極SC1〜SCnに正の電圧Vcを印加する。
そして、1行目の走査電極SC1に負の走査パルス電圧Vaを印加するとともに、データ電極D1〜Dmのうち1行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Dj(j=1〜m)に、正の書込みパルス電圧Vdを印加する。このときデータ電極Dj上と走査電極SC1上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差(Vd−Va)に、データ電極Dj上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。これにより、データ電極Djと走査電極SC1との間に放電が発生する。また、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve2を印加しているため、維持電極SU1上と走査電極SC1上との電圧差は、外部印加電圧の差である(Ve2−Va)に、維持電極SU1上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差を加算したものとなる。このとき、電圧Ve2を、放電開始電圧をやや下回る程度の電圧値に設定することで、維持電極SU1と走査電極SC1との間の空間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。これにより、データ電極Djと走査電極SC1との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Djと交差する領域にある維持電極SU1と走査電極SC1との間に放電を発生させることができる。こうして、発光させるべき放電セルに書込み放電が起こり、走査電極SC1上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU1上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Dj上にも負の壁電圧が蓄積される。
このようにして、1行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こし、各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Vdを印加しなかったデータ電極D1〜Dmと走査電極SC1との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をn行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。
続く維持期間では、まず走査電極SC1〜SCnに正の維持パルス電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1〜SUnに接地電位、すなわち0(V)を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極SCi上と維持電極SUi上との電圧差が、維持パルス電圧Vsに、走査電極SCi上の壁電圧と維持電極SUi上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。
そして、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層35が発光する。そして走査電極SCi上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUi上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Dj上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。
続いて、走査電極SC1〜SCnには基準電位となる0(V)を、維持電極SU1〜SUnには正の維持パルス電圧Vsをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極SUi上と走査電極SCi上との電圧差が放電開始電圧を超える。そのため、再び維持電極SUiと走査電極SCiとの間に維持放電が起こり、維持電極SUi上に負の壁電圧が蓄積され走査電極SCi上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとに交互に輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを印加し、表示電極対24の電極間に電位差を与える。これにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
そして、維持期間の最後には、走査電極SC1〜SCnに、基準電位となる0(V)から、正の電圧Versに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧(以下、「消去ランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。これにより、微弱な放電を持続して発生させ、データ電極Dj上の正の壁電圧を残したまま、走査電極SCiおよび維持電極SUi上の壁電圧の一部または全部を消去している。
具体的には、維持電極SU1〜SUnを0(V)に戻した後、基準電位となる0(V)から、放電開始電圧を超える正の電圧Versに向かって上昇する消去ランプ波形電圧を発生させ、走査電極SC1〜SCnに印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極SUiと走査電極SCiとの間で微弱な放電が発生する。そして、この微弱な放電は、走査電極SC1〜SCnへの印加電圧が上昇する期間、持続して発生する。
このとき、この微弱な放電で発生した荷電粒子は、維持電極SUiと走査電極SCiとの間の電圧差を緩和するように、維持電極SUi上および走査電極SCi上に壁電荷となって蓄積されていく。これにより、データ電極Dj上の正の壁電荷を残したまま、走査電極SC1〜SCn上と維持電極SU1〜SUn上との間の壁電圧は、走査電極SCiに印加した電圧と放電開始電圧との差、すなわち(電圧Vers−放電開始電圧)の程度まで弱められる。以下、この消去ランプ波形電圧によって発生させる維持期間の最後の放電を「消去放電」と呼称する。
続くサブフィールドの動作は、維持期間の維持パルスの数を除いて上述の動作とほぼ同様であるため説明を省略する。以上が、実施の形態1におけるパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
実施の形態1においては、後述する補助回路の働きにより、維持パルスを発生させる際のピーク電流を削減し、無効電力の削減およびEMI(Electro Magnetic Interference:電磁妨害)の低減と安定した維持放電とを両立させている。これについての詳細は後述する。
次に、実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図4は、プラズマディスプレイ装置のブロック図である。プラズマディスプレイ装置1は、パネル10、画像信号処理回路41、データ電極駆動回路42、走査電極駆動回路43、維持電極駆動回路44、タイミング発生回路45および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路(図示せず)を備えている。
画像信号処理回路41は、入力された画像信号SIGをサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データS41に変換する。データ電極駆動回路42はサブフィールド毎の画像データS41を各データ電極D1〜Dmに対応するデータ電極駆動信号S42に変換し、各データ電極D1〜Dmを駆動する。
タイミング発生回路45は、画像信号SIGの水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vを表す画像同期信号SINCに基づいて、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。
走査電極駆動回路43は、初期化波形発生回路(図示せず)、維持パルス発生回路50、および走査パルス発生回路(図示せず)を有する。初期化波形発生回路は、初期化期間において走査電極SC1〜SCnに印加する初期化波形電圧を発生する。維持パルス発生回路50は、維持期間において走査電極SC1〜SCnに印加する維持パルスを発生する。走査パルス発生回路は、書込み期間において走査電極SC1〜SCnに印加する走査パルス電圧を発生する。走査電極駆動回路43は、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号に基づいて走査電極駆動信号S43を生成し、各走査電極SC1〜SCnをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路60と、電圧Ve1および電圧Ve2を発生するための回路とを備え、同じくタイミング信号に基づいて維持電極駆動信号S44を生成し、各維持電極SU1〜SUnを駆動する。
次に、維持パルス発生回路50、維持パルス発生回路60の詳細とその動作について説明する。図5は、維持パルス発生回路50および維持パルス発生回路60のブロック図である。図5においてパネル10は電極間容量Cpとして示し、走査パルス発生回路および初期化波形発生回路は省略している。
維持パルス発生回路50は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路53を備えている。電力回収回路51は、表示電極対24の容量性負荷である電極間容量Cpに蓄積された電力を、LC共振によって回収コンデンサに回収し、その回収した電力を走査電極SC1〜SCnの駆動に再利用する。クランプ回路52は、走査電極SC1〜SCnを電圧Vsおよび接地電位にクランプする。補助回路53は、走査電極SC1〜SCnを駆動する際に電力回収回路51が備える回収コンデンサから走査電極SC1〜SCnに流れる電流と、電極間容量Cpから回収コンデンサに流れる電流とを補助的に制御する。補助回路53、電力回収回路51、およびクランプ回路52は、初期化波形発生回路および走査パルス発生回路を介して、パネル10の電極間容量Cpの一端である走査電極SC1〜SCnに接続されている。維持期間の間、走査電極SC1〜SCnに対して、維持パルス発生回路50は電気的に短絡状態となり、初期化波形発生回路および走査パルス発生回路は電気的に開放状態となる。このため、初期化波形発生回路および走査パルス発生回路は図面では省略されている。
維持パルス発生回路60も、維持パルス発生回路50と同様に、電力回収回路61、クランプ回路62、および補助回路63を備えている。補助回路63、電力回収回路61、およびクランプ回路62は、パネル10の電極間容量Cpの一端である維持電極SU1〜SUnに接続されている。
また、維持電極駆動回路44は、さらに電源VE1、スイッチング素子Q26、スイッチング素子Q27、電源DVE、ダイオードD30、コンデンサC30、スイッチング素子Q28、およびスイッチング素子Q29を備える。電源VE1は、電圧Ve1を発生する。スイッチング素子Q26およびスイッチング素子Q27は、電圧Ve1の維持電極SU1〜SUnへの印加をオン/オフする。電源DVEは、電圧DVeを発生する。ダイオードD30は、電源VE1へ逆流する電流を防止する。コンデンサC30は、電圧Ve1に電圧DVeを積み上げるチャージポンプの動作を行う。スイッチング素子Q28およびスイッチング素子Q29は、電圧Ve1に電圧DVeを積み上げて電圧Ve2とする。
例えば、図3に示した電圧Ve1を印加するタイミングでは、スイッチング素子Q26およびスイッチング素子Q27を導通させ、維持電極SU1〜SUnに、ダイオードD30、スイッチング素子Q26、およびスイッチング素子Q27を介して、正の電圧Ve1を印加する。このときスイッチング素子Q28を導通させ、コンデンサC30の電圧が電圧Ve1になるように充電しておく。また、図3に示した電圧Ve2を印加するタイミングでは、スイッチング素子Q26およびスイッチング素子Q27を導通させたまま、スイッチング素子Q28を遮断させるとともにスイッチング素子Q29を導通させる。そして、コンデンサC30の電圧に電圧DVeを重畳し、維持電極SU1〜SUnに電圧Ve1+DVe、すなわち電圧Ve2を印加する。このとき、逆流防止用のダイオードD30の働きにより、コンデンサC30から電源VE1への電流は遮断される。
なお、電圧Ve1および電圧Ve2を印加する回路については、図5に示した回路に限定されるものではなく、例えば、電圧Ve1を発生させる電源と電圧Ve2を発生させる電源とそれぞれの電圧を維持電極SU1〜SUnに印加するための複数のスイッチング素子とを用いて、それぞれの電圧を必要なタイミングで維持電極SU1〜SUnに印加する構成とすることもできる。
続いて、補助回路53、電力回収回路51、およびクランプ回路52の詳細とその動作について説明する。図6は、維持パルス発生回路50の回路図である。
電位は、回路上の任意の測定点において、接地端子との間の正、0、および負の電圧を表す。各電源VS1、VS2は、電位Vsおよび基準電位(実施の形態1では接地電位)を、維持パルス発生回路50および維持パルス発生回路60へ供給する。維持パルス発生回路50は、維持期間において、電位Vsおよび基準電位で特定される維持パルスを、走査電極駆動信号S43を介して走査電極SC1〜SCnへ供給する。維持パルス発生回路60は、維持期間において、電位Vsおよび基準電位で特定される維持パルスを、維持電極駆動信号S44を介して維持電極SU1〜SUnへ供給する。維持期間において走査電極駆動信号S43は、維持電極駆動信号S44が電位Vsの場合、基準電位となり、維持電極駆動信号S44が基準電位の場合、電位Vsとなる。したがって維持期間において、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間にそれぞれ構成されるn個の電極間容量Cpの両端には、正の電圧Vsと負の電圧Vsが交互に供給される。ここで電位Vsおよび基準電位は、接地電位(0V)との間の正、0、および負の電圧を表す意味で、それぞれ電圧Vsおよび基準電圧(実施の形態1では0V)とも呼ばれる。
ここで図6を参照して、維持パルス発生回路50の構成の概要を説明する。維持パルス発生回路50は、電源VS1および電源VS2を用いて、電極間容量Cpを駆動する。電源VS1は主電源とも呼ばれ、電源VS2は補助電源とも呼ばれる。クランプ回路52は、電源VS1から主電力を電極間容量Cpへ供給し、電極間容量Cpの走査電極SC1〜SCnを電位Vsおよび基準電位に保持(すなわちクランプ)する。電力回収回路51は、クランプ回路52において保持される保持電位が電位Vsから基準電位へ変化する間に、電極間容量Cpから主電力を回収し、保持電位が基準電位から電位Vsへ変化する間に、回収された主電力を電極間容量Cpへ供給する。電源VS1および電源VS2の投入時点から所定時間経過後の定常状態においては、電力回収回路51がほとんどの主電力の回収および供給を行う。クランプ回路52は、定常状態において、走査電極SC1〜SCnを電位Vsおよび基準電位に保持することにより、主電力のわずかな不足分を走査電極SC1〜SCnに供給する。補助回路53は、電力回収回路51から主電力の一部を補助電力として受ける一方、電源VS2から補助電力を受ける。電力回収回路51は、補助回路53が受けた補助電力に基づいて、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする。
電力回収回路51は、回収された主電力を一時的に蓄積する(すなわち、主電力を充放電可能な)コンデンサC10を含む。補助回路53は、補助電力を一時的に蓄積する(すなわち、補助電力を充放電可能な)コンデンサC11を含む。コンデンサC11の一端は、コンデンサC10の一端に接続される。補助回路53は、コンデンサC11の他端に接続されるインダクタL11を含み、インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振動作を行う。補助回路53は、保持電位が電位Vsから基準電位へ変化する直前に、回収された主電力の一部をコンデンサC10から補助電力として受け、コンデンサC11の他端の電位VAを、コンデンサC10の一端の電位VBよりも低く設定し、保持電位が基準電位から電位Vsへ変化する直前に、電源VS2からの補助電力を受け、コンデンサC11の他端の電位VAを、コンデンサC10の一端の電位よりも高く設定する。
次に、維持パルス発生回路50の構成を、電力および電力に基づいて流れる電流が通過する経路の観点から説明する。主電力に基づいて流れる電流は主電流と呼ばれ、補助電力に基づいて流れる電流は補助電流と呼ばれる。主電力および主電流が通過する経路には、回収経路および供給経路がある。補助電力および補助電流が通過する経路には、回収充電経路、回収放電経路、供給充電経路、および供給放電経路がある。回収経路は、電極間容量CpからコンデンサC10へ、主電力を回収する。供給経路は、コンデンサC10から電極間容量Cpへ、主電力を供給する。回収充電経路は、コンデンサC10または電源VS1の少なくとも一方からコンデンサC11へ、主電力の一部を補助電力として充電する。回収放電経路は、電極間容量CpとコンデンサC11との間で、充電された補助電力を放電する。供給充電経路は、電源VS2からコンデンサC11へ、補助電力を充電する。供給放電経路は、コンデンサC11と電極間容量Cpとの間で、充電された補助電力を放電する。回収経路は、回収放電経路と少なくとも一部を共有し、供給経路は、供給放電経路と少なくとも一部を共有する。
電極間容量Cpは、容量性負荷とも呼ばれる。電力回収回路51は電力循環回路とも呼ばれ、クランプ回路52は保持回路とも呼ばれる。電源VS1の電位Vsは主電位とも呼ばれ、電源VS2の電位Vsは補助電位とも呼ばれる。実施の形態1では、補助電位は主電位に等しい。コンデンサC10は回収コンデンサ、主容量部、または主蓄積部とも呼ばれ、インダクタL10は回収インダクタまたは主誘導部とも呼ばれ、インダクタL11は補助誘導部または補助インダクタとも呼ばれ、コンデンサC11は補助蓄積部または補助容量部または補助コンデンサとも呼ばれる。補助容量部は、補助蓄積部の一例である。なお、主容量部および補助容量部は、それぞれ複数のコンデンサで構成されてもよいし、主誘導部および補助誘導部は、それぞれ複数のインダクタで構成されてもよい。
以下、実施の形態1について、さらに詳細に説明する。
電力回収回路51は、コンデンサC10、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、ダイオードD11、ダイオードD12、およびインダクタL10を有している。コンデンサC10は、電力回収用の回収コンデンサである。スイッチング素子Q11は、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへの電力供給時に導通させる供給スイッチである。スイッチング素子Q12は、走査電極SC1〜SCnから回収コンデンサC10への電力回収時に導通させる回収スイッチである。ダイオードD11は、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへ順方向の電力供給時に逆流する電流を防止する。ダイオードD12は、走査電極SC1〜SCnから回収コンデンサC10へ順方向の電力回収時に逆流する電流を防止する。インダクタL10は、LC共振用の回収インダクタである。
そして、電極間容量CpとインダクタL10とをLC共振させて、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりのエッジ動作を行う。このように、電力回収回路51は電源VS1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。電力回収用のコンデンサC10は、電極間容量Cpに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収回路51の電源として働くように、電圧値Vsの半分の大略Vs/2に充電されている。すなわち、コンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)は電位VB(=Vs/2)となり、他方の端子は接地端子GND1に接続され接地電位となる。
クランプ回路52は、走査電極SC1〜SCnを電位Vsにクランプするためのスイッチング素子Q13、および走査電極SC1〜SCnを接地電位(0(V))にクランプするためのスイッチング素子Q14を有している。そして、スイッチング素子Q13を介して走査電極SC1〜SCnを電源VS1に接続して電位Vsにクランプし、スイッチング素子Q14を介して走査電極SC1〜SCnを接地端子GND1(基準端子とも呼ぶ)に接続して電位0(V)にクランプする。したがって、クランプ回路52による電圧印加時のインピーダンスは小さく、強い維持放電による大きな放電電流を安定して流すことができる。
補助回路53は、コンデンサC11、インダクタL11、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した補助コンデンサである。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用いる補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、コンデンサC11のA点における電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、コンデンサC11の電位VAを下降させるとき導通させる基準電位側補助スイッチである。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時にコンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止する。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時にインダクタL10からコンデンサC11へ順方向に流れる電流の逆流を防止する。
そして、コンデンサC11の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)をインダクタL11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL11の他方の端子、すなわちインダクタL11とスイッチング素子Q15との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2(基準端子とも呼ぶ)に接続して基準電位(ここでは、基準電位を接地電位とする)にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11の他方の端子、すなわちインダクタL11とコンデンサC11との電気的な接続点に、ダイオードD13のカソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC11の他方の端子、すなわちインダクタL11とコンデンサC11との電気的な接続点に、ダイオードD14のアノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。実施の形態1では、このように補助回路53を構成する。
そして、維持パルス発生回路50は、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号により、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13、スイッチング素子Q14、スイッチング素子Q15、およびスイッチング素子Q16の導通と遮断とを切換える。これにより、維持パルス発生回路50は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路53を動作させ、維持パルス波形を発生させる。
例えば、維持パルス波形を立ち上げる際には、スイッチング素子Q11を導通させて電極間容量CpとインダクタL10とを共振させ、電力回収用のコンデンサC10から、ダイオードD11、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnに電力を供給する。そして、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が電位Vsに近づいた時点で、スイッチング素子Q13を導通させて、走査電極SC1〜SCnを駆動する回路を電力回収回路51からクランプ回路52に切換え、走査電極SC1〜SCnを電位Vsにクランプする。
逆に、維持パルス波形を立ち下げる際には、スイッチング素子Q12を導通させて電極間容量CpとインダクタL10とを共振させ、電極間容量Cpから、インダクタL10、スイッチング素子Q12、およびダイオードD12を通して、電力回収用のコンデンサC10に電力を回収する。そして、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が0(V)に近づいた時点で、スイッチング素子Q14を導通させる。これにより、走査電極SC1〜SCnを駆動する回路を電力回収回路51からクランプ回路52に切換え、走査電極SC1〜SCnを基準電位である0(V)にクランプする。
このようにして、維持パルス発生回路50は、維持パルスを発生させる。これらのスイッチング素子Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のスイッチング用素子を用いて構成することができる。
ここで、コンデンサC11およびインダクタL11は、補助蓄積回路を構成する。補助蓄積回路は、電力回収回路51により回収された主電力の一部を補助電力として一時的に蓄積し、電源VS2からの補助電力を一時的に蓄積する。スイッチング素子Q15およびスイッチング素子Q16は、スイッチ部を構成する。スイッチ部は、補助蓄積回路を電源VS2に接続して電位Vsに設定する。各スイッチング素子Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16は、単にスイッチとも呼ばれる。スイッチング素子Q15は、導通時に補助蓄積回路を電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16は、導通時に補助蓄積回路を基準電位に設定する。
実施の形態1では、維持パルスの立ち上がりの直前にはコンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前にはコンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VBよりも低い電位にしている。
具体的には、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給して維持パルス波形を立ち上げる直前、すなわちスイッチング素子Q11を導通させる直前に、スイッチング素子Q15を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させる。そして、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電力を充電し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ高い電位、すなわち電圧Vsの1.5倍の3Vs/2にする。
また、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収して維持パルス波形を立ち下げる直前、すなわちスイッチング素子Q12を導通させる直前に、スイッチング素子Q16を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させる。そして、コンデンサC11の電力を、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2へ放出し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ低い電位、すなわち−Vs/2にする。
これにより、実施の形態1では、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時にインダクタL10に流れる電流JL10を、インダクタL10と電極間容量CpとのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させ、維持パルスを発生させる際のピーク電流を抑制して、無効電力の削減およびEMIの低減を実現している。この詳細は後述する。
インダクタL11とのLC共振の対象となる容量は、実際はコンデンサC11とコンデンサC10との合成容量、すなわちコンデンサC11の容量をCa、コンデンサC10の容量をCbとすると、Ca×Cb/(Ca+Cb)、になる。ここでは、コンデンサC11の容量をコンデンサC10よりも十分に小さい値、例えば、コンデンサC10を8μF、コンデンサC11を0.02μF、に設定する。このため、コンデンサC11とコンデンサC10との合成容量は、実質的にコンデンサC11の容量に等しいものとして説明を行う。
維持パルス発生回路60は、維持パルス発生回路50と同様の構成になっている。維持パルス発生回路60は、電力回収回路61、クランプ回路62、および補助回路63を含む。電力回収回路61は電力回収回路51と同様に構成され、クランプ回路62はクランプ回路52と同様に構成され、補助回路63は補助回路53と同様に構成される。維持パルス発生回路60は、パネル10の電極間容量Cpの一端である維持電極SU1〜SUnに接続されている。維持パルス発生回路60の動作は、維持パルス発生回路50と同様であるので説明を省略する。
電力回収回路51のインダクタL10とパネル10の電極間容量CpとのLC共振の周期(以下、「共振周期」と記す)は、インダクタL10のインダクタンスをLとすれば、計算式「2π√(LCp)」によって求めることができる。また、コンデンサC11とインダクタL11との共振周期も同様の計算式で求めることができる。そして、実施の形態1では、電力回収回路51における共振周期が大略2μsecになるようにインダクタL10を設定し、電力回収回路61における共振周期も同様に設定している。また、維持パルスの周波数を100kHzとし、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりにかける期間をそれぞれ1μsec、維持パルスを電位Vsにクランプする期間を3μsecとし、補助回路53における共振周期が大略6μsecになるようにインダクタL11およびコンデンサC11を設定している。また、補助回路63における共振周期も同様に設定している。しかし、これらの数値は実施の形態における一例に過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて最適な値に設定すればよい。
次に、上述したように、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時にインダクタL10に流れる電流JL10を、インダクタL10と電極間容量CpとのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させる動作の詳細について説明する。
図7は、維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、維持パルスを発生させるための一連の動作をT1〜T6で示した6つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。また、ここでは維持パルス発生回路50での動作を説明するが、維持パルス発生回路60における動作も同様である。
図7では、上から順に、走査電極SC1〜SCnに印加される走査電極駆動信号S43の電圧の変化、補助回路53におけるコンデンサC11(図6のA点)の電位VAの変化、インダクタL10に流れる電流JL10(ここでは、走査電極SC1〜SCnに向かって流れる場合を正、走査電極SC1〜SCnから流れてくる場合を負とする)の変化、スイッチング素子Q11の制御の状態、スイッチング素子Q12の制御の状態、スイッチング素子Q13の制御の状態、スイッチング素子Q14の制御の状態、スイッチング素子Q15の制御の状態、スイッチング素子Q16の制御の状態を示す。
また、図8は、図7に示したタイミングチャートの期間T1、期間T2を拡大して示した図である。図8では、上から順に、走査電極SC1〜SCnに印加される走査電極駆動信号S43の電圧の変化、補助回路53におけるコンデンサC11(図6のA点)の電位VAの変化、インダクタL11を流れる電流JL11の変化、インダクタL10に流れる電流JL10の変化、スイッチング素子Q11の制御の状態、スイッチング素子Q13の制御の状態、スイッチング素子Q15の制御の状態、スイッチング素子Q16の制御の状態を示す。
以下の説明においてスイッチング素子を導通させる動作をオン、遮断させる動作をオフと表記し、図面にはスイッチング素子をオンさせる信号を「ON」、オフさせる信号を「OFF」と表記する。また、図7では、正の維持パルス電圧Vsを表す正極の波形を用いて説明をするが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、負の維持パルス電圧Vsを表す負極の波形に関する実施の形態については、以下の説明において正極の波形の「立ち上がり」を負極の波形の「立ち下がり」に読みかえることで、負極の波形であっても同様の効果を得ることができる。
(期間T1)
時点t1でスイッチング素子Q15をオンにする。すると、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が上昇し始める。電流JL11は補助電流とも呼ばれ、補助電流が流れる上述した経路は供給充電経路とも呼ばれる。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11とインダクタL11とは共振回路を構成している。このため、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2において、コンデンサC11の電位VAはVs/2+Vs、すわなち3Vs/2付近まで上昇する。
この間、スイッチング素子Q14はオンに維持し、走査電極SC1〜SCnは0(V)にクランプしておく。
(期間T2)
次に、時点t2でスイッチング素子Q14およびスイッチング素子Q15をオフにするとともにスイッチング素子Q11をオンにする。
インダクタL10と電極間容量Cpとは共振回路を構成しているので、このスイッチング動作により、A点が電位3Vs/2になるように充電されたコンデンサC11から、ダイオードD13、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ補助電流が流れる。補助電流が流れる上述した経路は、供給放電経路とも呼ばれる。また、電力回収用のコンデンサC10から、ダイオードD11、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ電流が流れる。この電流は主電流とも呼ばれ、主電流が流れる上述した経路は供給経路とも呼ばれる。図7および図8に示す電流JL10は、インダクタL10を流れる主電流および補助電流の合計を表す。これにより、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が上がり始める。
例えば、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を大略2μsecに設定した場合、時点t2から大略1μsec後には走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は電位Vs付近まで上昇する。
このとき、実施の形態1では、補助回路53においてA点が電位VA(=3Vs/2)になるように充電されたコンデンサC11から、走査電極SC1〜SCnへと補助電流が流れる。このため、図8のインダクタL10に流れる電流JL10の変化を示す波形において実線で示すように、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりは、一点鎖線で示す補助回路53を用いない場合と比較して、正方向に急峻に増加する。
また、実施の形態1では、コンデンサC11の容量をコンデンサC10と比較して十分に小さい値(ここでは、コンデンサC10を8μF、コンデンサC11を0.02μFとする)にしている。したがって、図7および図8においてコンデンサC11(図6のA点)の電位VAの変化を示す波形のように、コンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへの電力供給によりコンデンサC11の電位VAは急激に下降する。そして、時点t2から比較的短い時間が経過した時点t21においてコンデンサC11の正極側と負極側の電位差は0となり、コンデンサC11の電位VAはコンデンサC10の電位VBと同電位(電位Vs/2)となる。これにより、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへの電力供給の途中でコンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへの電力供給は停止する。それ以降は、コンデンサC10から出力される電力のみが走査電極SC1〜SCnへと供給される。
このように、コンデンサC11に充電された電力により、維持パルスの立ち上がり時に、インダクタL10を介して走査電極SC1〜SCnに流れる電流JL10は、一時的に増加して急峻に立ち上がる。また、コンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへの電力供給は、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへの電力供給の途中で停止するので、インダクタL10を介して流れる電流JL10の最大値は、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期に依存した電流値となる。
ここで、実施の形態1における維持パルスの立ち上がり時(立ち下がり時)において、インダクタL10に流れる電流JL10を一時的に増加させて駆動を行う理由を説明する。
近年では、パネルのさらなる高精細化が進み、1つのサブフィールド期間内に書込みをしなければならない電極数がますます増加している。そのため1回の書込み期間に要する時間が増大する傾向にあるが、1つのサブフィールドに割り当てることができる時間は限られているため、例えば維持パルスの周期を短くする等して維持期間を短縮するといった対応が必要となる。
一方、安定した維持放電を発生させるためには、一般に放電遅れと呼ばれる放電発生の遅れ時間および放電セル間での放電遅れのばらつき等の阻害要因を考慮する必要がある。放電発生の遅れ時間は、放電セルへの印加電圧が放電開始電圧を超えてから実際に放電が発生するまでの時間を表す。これらの要因を考慮し、維持パルスを電源VS1の電位Vsおよび接地電位にクランプするクランプ期間を十分に確保しなければならない。そして、クランプ期間を確保しつつ維持パルスの周期を短くするためには、例えば維持パルスの立ち上がりや立ち下がりを急峻にし、それらにかける時間を短縮するといった対応が必要となる。
また、維持動作においては、電圧の変化が急峻な状態で放電を生じさせると、強い放電が発生して放電セル内に十分な壁電荷を形成することができる。さらに、電圧の変化が急峻な状態で放電を生じさせることで放電開始電圧のばらつきを吸収し、維持放電の放電セル毎のばらつきを抑えることができるので、放電を安定に発生させる効果を高めることができる。
そのため、維持パルス発生回路50から走査電極SC1〜SCnに供給する走査電極駆動信号S43の電流をできるだけ急峻に増加させ、維持パルスの立ち上がりを急峻にすることが望ましい。
維持パルスの立ち上がりや立ち下がりを急峻にするためには、回収インダクタであるインダクタL10のインダクタンスを小さくする等して、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を短くすればよい。しかしながら、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を短くすると、コンデンサC10と電極間容量Cpとの間を移動する電流の最大値(ピーク電流)が増加し、EMIを増加させてしまう。また、ピーク電流が増加すると、発光に寄与することなく無効に消費される電力、すなわち無効電力も増加してしまう。そして、高精細化されたパネルでは駆動負荷も増大するため、無効電力がさらに増加する恐れがある。
また、電力回収回路51の出力インピーダンスは、クランプ回路52の出力インピーダンスと比較して大きいため、ピーク電流の増加は、駆動負荷等の影響によるリンギングと呼ばれる波形歪を発生させる。このような波形歪は、放電を不安定にするだけでなく、無効電力をさらに増加させてしまう。
また、ピーク電流が大きいとその分だけ電圧降下も大きくなるため、図8の走査電極SC1〜SCnに印加される走査電極駆動信号S43の電圧の変化を示す波形に破線で示すように、電力回収回路51による駆動時に走査電極SC1〜SCnへの走査電極駆動信号S43の印加電圧が電圧Vsまで上昇しない。そうすると、直後のクランプ回路52への切換え時に電源VS1から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力が増え、消費電力が増加してしまう。
一方、インダクタL10のインダクタンスを大きくする等して電力回収回路51の共振周期を長くすれば、電力回収回路51から走査電極SC1〜SCnに供給する電流JL10の立ち上がりは緩やかになる。そうすると、コンデンサC10と電極間容量Cpとの間を移動する電流の最大値(ピーク電流)が低減されるので、EMIを低減することができ、無効電力を低減することができる。また、電圧降下も抑えられるので、電力回収回路51による駆動時に走査電極SC1〜SCnへの走査電極駆動信号S43の印加電圧を、より電圧Vsに近い電位まで上昇させることができる。これにより、直後のクランプ回路52への切換え時に電源VS1から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力を低減でき、消費電力を低減することができる。
しかしながら、電力回収回路51の共振周期を長くして、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを表すエッジ特性を緩やかにすると、維持期間がその分、増大するといった問題が発生する。
これらのことから、高精細化されたパネルを安定に駆動しつつEMIおよび無効電力を低減するためには、維持パルスを発生させる際のエッジ特性をできるだけ急峻にし、一方で維持パルス発生回路50と電極間容量Cpとの間を流れる走査電極駆動信号S43の電流の最大値、すなわちピーク電流を低減させるといった、互いに矛盾する動作を両立させることが必要となることがわかる。
そして、実施の形態1における補助回路53は、この動作を実現することを目的としたものであり、維持パルス発生回路と電極間容量Cpとの間を流れるピーク電流を低減しつつ維持パルスを発生させる際のエッジ特性を急峻にすることを可能にするための回路である。
すなわち、維持パルス波形を立ち上げる直前には、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、電源VS2からコンデンサC11に電力を充電して、コンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VBよりも高い電位(ここでは、3Vs/2)にする。維持パルス波形を立ち下げる直前には、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、コンデンサC11の電力を基準電位にある接地端子GND2へ放出して、コンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VBよりも低い電位(ここでは、−Vs/2)にする。これにより、電力回収回路51の動作開始直後に、コンデンサC11と電極間容量Cpとの間で電力を移動させて、インダクタL10に流れる電流JL10を、インダクタL10と電極間容量CpとのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることができる。すなわち、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時において、維持パルス発生回路50と電極間容量Cpとの間を移動する走査電極駆動信号S43の電流を一時的に増加させることができ、これによりインダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を短くすることなく、維持パルスの急峻なエッジ特性を実現することが可能となる。
また、コンデンサC11の容量をコンデンサC10と比較して十分に小さい値に設定しているため、電力回収回路51の動作開始直後に発生するインダクタL10における電流JL10増加は一時的なものに過ぎない。そのため、維持パルス発生回路と電極間容量Cpとの間を流れる走査電極駆動信号S43の電流の最大値は、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期により決定される。これにより、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期が長くなるようにインダクタL10のインダクタンスを設定することで、維持パルス発生回路と電極間容量Cpとの間のピーク電流を抑制することができる。
図8の電流JL10に関して一点鎖線で示した波形は、実施の形態1よりもインダクタL10のインダクタンスを小さくして共振周期を短くし、かつ補助回路53を用いない構成での電力回収回路において、走査電極SC1〜SCnへの電力供給の状態を表したものである。この一点鎖線で示した波形と実施の形態1における実線で示した波形との差に示されるように、実施の形態1における構成では、期間T2の維持パルスの立ち上がりにおいて電力回収回路51から走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりを急峻にすることができ、かつピーク電流を抑えることが可能となる。
したがって、ピーク電流の低減による無効電力の低減およびEMIの低減を実現でき、さらに、ピーク電流の低減によるリンギングの低減によって維持放電を安定に発生させることが可能となる。また、無効電力を低減することで、走査電極SC1〜SCnに印加する走査電極駆動信号S43の電圧を、より電圧Vsに近い電位(ここでは、実質的に電位Vsに達する)まで上昇させることが可能となる。これにより、電力回収回路51における電力の利用効率を上げるとともに、直後のクランプ回路52への切換え時に電源VS1から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力を抑えて、消費電力をさらに低減させることができる。
(期間T3)
そして、時点t3でスイッチング素子Q13をオンにする。すると走査電極SC1〜SCnは、スイッチング素子Q13を通して直接に電源VS1へ接続される。
実施の形態1では、走査電極SC1〜SCnの電位は、電力回収回路51による駆動によって実質的に電位Vsに達しているため、走査電極SC1〜SCnが電位Vsにクランプされても走査電極SC1〜SCnの電位に実質的な変化は生じない。これにより、クランプ回路52から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力を削減することができる。また、スイッチング素子Q13は続く期間T4の間もオンに維持し、これにより期間T3および期間T4では、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は電位Vsに保たれる。
(期間T4)
時点t4でスイッチング素子Q16をオンにする。すると、コンデンサC10から、コンデンサC11、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2に補助電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が下降し始める。補助電流が流れる上述した経路は、回収充電経路とも呼ばれる。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11とインダクタL11とは共振回路を構成している。このため、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t5において、コンデンサC11の電位VAはVs/2−Vs、すわなち−Vs/2付近まで下降する。
(期間T5)
次に、時点t5でスイッチング素子Q13およびスイッチング素子Q16をオフにするとともにスイッチング素子Q12をオンにする。
インダクタL10と電極間容量Cpとは共振回路を構成しているので、このスイッチング動作により、走査電極SC1〜SCnから、インダクタL10、スイッチング素子Q12、およびダイオードD14を通して、A点が電位−Vs/2になるように充電されたコンデンサC11へ補助電流が流れる。補助電流が流れる上述した経路は、回収放電経路とも呼ばれる。また、走査電極SC1〜SCnから、インダクタL10、スイッチング素子Q12、およびダイオードD12を通して、電力回収用のコンデンサC10へ主電流が流れる。主電流が流れる上述した経路は回収経路とも呼ばれる。電流JL10は、インダクタL10を流れる主電流および補助電流の合計を表す。これにより、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が下がり始める。
例えば、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を大略2μsecに設定した場合、時点t5から大略1μsec後には走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は接地電位付近まで下降する。
このとき、実施の形態1では、補助回路53においてA点が電位−Vs/2になるように充電されたコンデンサC11へ、走査電極SC1〜SCnから補助電流が流れる。このため、上述の期間T2で説明したものと同様の理由により、走査電極SC1〜SCnから維持パルス発生回路50へ流れる走査電極駆動信号S43の電流の立ち下がり(ここでは、走査電極SC1〜SCnから維持パルス発生回路50へ流れる場合を負方向としているため、立ち下がりと表記)は、補助回路53を用いない場合と比較して、急峻に減少(負方向に急峻に増加)する。
これにより、補助回路53を用いない構成における走査電極SC1〜SCnから電力回収回路への電力の回収時と比較して、実施の形態1における構成では、期間T5の維持パルスの立ち下がりにおける走査電極SC1〜SCnから電力回収回路51へ流れる電流JL10の立ち下がりを急峻にし、かつインダクタL10に流れるピーク電流を抑えることが可能となる。
したがって、ピーク電流の低減による無効電力の低減およびEMIの低減を実現でき、さらに、ピーク電流の低減によるリンギングの低減によって維持放電を安定に発生させることが可能となる。また、無効電力を低減することで、走査電極SC1〜SCnに印加する走査電極駆動信号S43の電圧を、より接地電位に近い電位(ここでは、実質的に接地電位に達する)まで下降させることが可能となる。これにより、電力回収回路51における電力の回収効率を上げるとともに直後のクランプ回路52への切換え時に走査電極SC1〜SCnから接地端子GND1へ放出される電力を抑えて、消費電力をさらに低減させることができる。
また、ピーク電流を抑えることで無効電力を低減することができ、これにより、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位をほぼ接地電位まで下降させることができる。したがって、直後のクランプ回路52への切換え時に消費される電力を抑え、無効電力をさらに低減させることができる。
(期間T6)
そして、時点t6でスイッチング素子Q14をオンにする。すると走査電極SC1〜SCnは、スイッチング素子Q14を通して直接に接地される。
実施の形態1では、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は、電力回収回路51による駆動によって実質的に接地電位である0(V)に達しているため、走査電極SC1〜SCnが接地電位にクランプされても走査電極SC1〜SCnの電位に実質的な変化は生じない。これにより、クランプ回路52における消費電力を削減することができる。
スイッチング素子Q11は時点t3以降、時点t4までにオフすればよく、スイッチング素子Q12は時点t6以降、次の時点t1までにオフすればよい。また、維持パルス発生回路50の出力インピーダンスを下げるために、スイッチング素子Q13は時点t5直前にオフにすることが望ましく、スイッチング素子Q14は時点t2直前にオフにすることが望ましい。
ここでは維持パルス発生回路50での動作を説明したが、維持パルス発生回路60における動作も同様であるため、維持パルス発生回路60に関する説明は省略する。
維持期間においては、以上の期間T1〜期間T6の動作を、必要なパルス数に応じて繰り返す。このようにして、基準電位である0(V)から電位Vsに変位する維持パルス電圧を、表示電極対24のそれぞれに交互に印加して放電セルを維持放電させる。
以上、説明したように、実施の形態1によれば、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時のパルスエッジにおいて、補助回路53を用いることにより、回収インダクタ(電力回収回路51ではインダクタL10)に流れる電流JL10の大きさを急峻に増加させている。その結果、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、維持パルスのクランプ期間を確保するとともに、回収インダクタと電極間容量Cpとの共振周期を長くすることで回収インダクタと電極間容量Cpとの間に流れるピーク電流を低減することができる。これにより、高精細化パネルに対しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
実施の形態1では、インダクタL11とコンデンサC11との共振周期を大略6μsecとする構成を説明した。これは、維持パルスの周波数を100kHzとし、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりにかける期間(図7では、期間T2および期間T5)をそれぞれ1μsec、維持パルスを電位Vsにクランプする期間を3μsecとしたためである。このように、実施の形態1においては、維持パルス発生時におけるクランプ期間内にコンデンサC11への充電が行われるように、設定することが望ましい。このために、インダクタL11とコンデンサC11との共振周期の2分の1が、表示電極対を電源VS1の電位Vsにクランプする期間(図7では、時点t3から時点t5までの期間)以下で、かつ表示電極対を接地電位にクランプする期間(図7では、時点t6から次の時点t2までの期間)以下になるように設定することが望ましい。
実施の形態1では、コンデンサC10を8μFとし、コンデンサC11を0.02μFとする構成を説明したが、維持パルスの立ち上がりを急峻にし、かつピーク電流を抑える効果を得るためには、コンデンサC11をコンデンサC10の10分の1以下の容量に設定することが望ましい。
実施の形態1では、補助回路53に1つの共振回路を有する構成を説明したが、これ以外の構成でも同様の動作を行うことができる。以降の実施の形態では、補助回路の他の構成例について説明する。
(実施の形態2)
実施の形態2では、2つの共振回路を用いた補助回路の構成例について、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
図9は、維持パルス発生回路501の回路図である。維持パルス発生回路501は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路531を有する。電力回収回路51およびクランプ回路52は、実施の形態1において示した電力回収回路51およびクランプ回路52と同様の構成であり同様の動作であるので、ここでの説明は省略する。
補助回路531は、コンデンサC11、コンデンサC12、インダクタL11、インダクタL12、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した電源側補助コンデンサである。コンデンサC12は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した基準電位側補助コンデンサである。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用い、電源VS2からコンデンサC11へ電力を充電するときに使用する補助インダクタである。インダクタL12は、コンデンサC12とのLC共振に用い、コンデンサC12から基準電位にある接地端子GND2へ電力を放出するときに使用する補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、コンデンサC11の電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、コンデンサC12のC点における電位VCを下降させるとき導通させる基準電位側補助スイッチである。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時に、コンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時に、インダクタL10からコンデンサC12へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。
そして、コンデンサC11の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)をインダクタL11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、コンデンサC12の一方の端子をコンデンサC10とコンデンサC11との電気的な接続点に、コンデンサC12の他方の端子(すなわちC点)をインダクタL12の一方の端子にそれぞれ接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL12の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、ダイオードD13のカソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC12とインダクタL12との電気的な接続点に、ダイオードD14のアノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。このようにして補助回路531を構成する。
ここで、コンデンサC11、インダクタL11、コンデンサC12、およびインダクタL12は、補助蓄積回路を構成する。スイッチング素子Q15は、導通時に補助蓄積回路を電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16は、導通時に補助蓄積回路を基準電位に設定する。補助蓄積回路は、2つの副補助蓄積回路を含む。コンデンサC11およびインダクタL11は、副補助蓄積回路を構成し、コンデンサC12およびインダクタL12は、別の副補助蓄積回路を構成する。スイッチング素子Q15は、導通時に、コンデンサC11およびインダクタL11を含む副補助蓄積回路を電位Vsに設定する。スイッチング素子Q16は、導通時に、コンデンサC12およびインダクタL12を含む別の副補助蓄積回路を基準電位に設定する。コンデンサC11およびコンデンサC12は、補助容量部(すなわち、補助蓄積部の一例)を構成する。各コンデンサC11、C12は、副補助容量部とも呼ばれる。インダクタL11およびインダクタL12は、補助誘導部を構成する。各インダクタL11、L12は、副補助誘導部とも呼ばれる。
そして、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給して維持パルス波形を立ち上げる直前、すなわちスイッチング素子Q11を導通させる直前に、スイッチング素子Q15を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させ、VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電力を充電し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ高い電位3Vs/2にする。
また、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収して維持パルス波形を立ち下げる直前、すなわちスイッチング素子Q12を導通させる直前に、スイッチング素子Q16を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させ、コンデンサC11の電力を、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2へ放出し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ低い電位、すなわち−Vs/2にする。
このような構成であっても、実施の形態1と同様に、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時のパルスエッジにおいて、補助回路531を用いることにより、回収インダクタ(電力回収回路51ではインダクタL10)に流れる電流JL10の大きさを急峻に増加させている。その結果、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、維持パルスのクランプ期間を確保するとともに、回収インダクタと電極間容量Cpとの共振周期を長くすることで回収インダクタと電極間容量Cpとの間に流れるピーク電流を低減することができる。これにより、高精細化パネルに対しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
さらに、実施の形態2では、補助コンデンサを、回収コンデンサよりも高い電位にするときに用いる電源側補助コンデンサ(図9では、コンデンサC11)と、回収コンデンサよりも低い電位にするときに用いる基準電位側補助コンデンサ(図9では、コンデンサC12)とに分けた構成としている。このため、電源側補助コンデンサと基準電位側補助コンデンサとを互いに異なる容量に設定することで、維持パルスの立ち上がりにおける電流制御と立ち下がりにおける電流制御とを互いに独立して設定することができる。
実施の形態1では、インダクタL11とコンデンサC11との共振周期の2分の1がクランプ期間以下になるように設定する構成を説明した。一方、実施の形態2では、補助コンデンサをコンデンサC11とコンデンサC12とに分け、補助インダクタをコンデンサC11用のインダクタL11とコンデンサC12用のインダクタL12とにそれぞれ分けた構成としている。このため、補助コンデンサと補助インダクタとの共振周期をさらに長く設定することができ、共振周期に依存して変化するピーク電流をさらに抑えることができる。ここでピーク電流は、電源VS2からインダクタL11を介してコンデンサC11へ流れる電流JL11の最大値、およびコンデンサC12からインダクタL12を介して接地端子GND2へ流れる電流JL12の最大値である。具体的には、維持パルスの周波数を100kHz(すなわち、維持パルスの周期が10μsec)とし、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりにかける期間をそれぞれ1μsecとする。この場合、例えばコンデンサC11に充電する期間には、最大で、維持パルスの立ち上がりにかける期間(図7では、期間T2)を除く期間である9μsecをかけることができる。したがって、コンデンサC11とインダクタL11との共振周期を最大で18μsecに設定することができる。同様に、コンデンサC12に充電する期間には、最大で、維持パルスの立ち下がりにかける期間(図7では、期間T5)を除く期間をかけることができ、コンデンサC12とインダクタL12との共振周期の最大値もその期間に応じた数値に設定することができる。
図10は、実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路501Aの回路図である。図10の維持パルス発生回路501Aは、図9の維持パルス発生回路501と比較して、コンデンサC11およびコンデンサC12に、各々インダクタL13およびインダクタL14が直列に接続され、その結果、補助回路531が補助回路531Aに変更されていることのみ異なるので、その違いのみを説明する。図11は、維持パルス発生回路501Aの動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図12は、図11に示したタイミングチャートの期間T1、期間T2を拡大して示した拡大図である。図12において、走査電極SC1〜SCnの電位S43、コンデンサC11の電位VA、インダクタL11の電流JL11、インダクタL13の電流JL13、およびインダクタL10の電流JL10の破線は、スイッチング素子Q15の1回目のオン動作に起因する波形、実線は2回目以降のオン動作に起因する波形を示す。1回目のオン動作に起因する波形には、括弧内の期間T1、T2、T3、および括弧内の時点t1、t2、t21、t22、t3が関係する。一方、2回目以降のオン動作に起因する波形には、期間T1A、T2A、T3A、および時点t1A、t2A、t21A、t22A、t3Aが関係する。
図10に示すように、補助回路531Aは、コンデンサC11、コンデンサC12、インダクタL13、インダクタL14、インダクタL11、インダクタL12、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。インダクタL13の一方の端子をコンデンサC11の一方の端子に、インダクタL13の他方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)にそれぞれ接続する。またインダクタL14の一方の端子をコンデンサC12の一方の端子に、インダクタL14の他方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)にそれぞれ接続する。
図8において上述したように、スイッチング素子Q15の1回目のオン動作によりインダクタL11とコンデンサC11とをLC共振させ、コンデンサC11の電位VAを3Vs/2にする。次にスイッチング素子Q11をオンすることにより、コンデンサC11から、ダイオードD13、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ補助電流が流れる。
コンデンサC11の電荷がなくなりコンデンサC11の電圧が0Vとなると(図12の時点t21)、インダクタL13に流れていた電流JL13により、コンデンサC11は逆方向に逆方向電圧VC11まで充電される。インダクタL13の電流JL13が0Aになり(図12の時点t22)、コンデンサC11の逆方向への充電は終了する。その後は走査電極SC1〜SCnには、コンデンサC10から、ダイオードD11、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ主電流が流れる。コンデンサC11の逆方向電圧VC11は、ダイオードD13により放電が阻止され充電されたままになる。このときコンデンサC11の電位VAは、図11に示すように時点t1Aまで、Vs/2−VC11となる。
スイッチング素子Q15の2回目のオン動作により、インダクタL11とコンデンサC11とインダクタL13とを共振させ、コンデンサC11を充電する。このとき充電される共振電圧は2(Vs/2+VC11)となり、コンデンサC11の電位VAは時点t2Aにおいて3Vs/2+VC11となる。したがって維持パルスの立ち上がり時のパルスエッジにおいて、インダクタL10に流れる電流JL10の大きさをさらに急峻に増加させている。そのため維持パルスの立ち上がり時に走査電極SC1〜SCnに供給される電力が増加し、維持パルスの立ち上がりは1回目の立ち上がりに比較してT2A1だけ早くなる。時点t22A以降の動作は、スイッチング素子Q15の1回目における時点t22以降の動作と同様である。説明は省略するが、維持パルスの立ち下がりもインダクタL14の動作により同様に早くなる。
このように、図10に示した維持パルス発生回路501Aでは、図9に示した維持パルス発生回路501の場合よりも維持パルスの立ち上がり、立ち下がりがさらに早くなる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
図13は、維持パルス発生回路502の回路図である。維持パルス発生回路502は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路532を有する。電力回収回路51およびクランプ回路52は、実施の形態1において示した電力回収回路51、クランプ回路52と同様の構成であり同様の動作であるので、ここでの説明は省略する。
補助回路532は、コンデンサC11、スイッチング素子Q19、インダクタL11、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、スイッチング素子Q17、スイッチング素子Q18、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した補助コンデンサである。スイッチング素子Q19は、コンデンサC10とコンデンサC11との間に直列に挿入し、コンデンサC11の電位VAをいわゆるチャージポンプにより上昇または下降するときに導通させる。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用いる補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを下降させるときに導通させる基準電位側補助スイッチであるスイッチング素子Q17は、コンデンサC11を電源VS2の電位(ここでは、電位Vs)にチャージポンプするときに導通させる。スイッチング素子Q18は、コンデンサC11を基準電位(ここでは、接地電位)にチャージポンプするときに導通させる。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時に、コンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時に、インダクタL10からコンデンサC11へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。
そして、スイッチング素子Q19の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、スイッチング素子Q19の他方の端子をコンデンサC11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)はインダクタL11の一方の端子に接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子をVS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL11とスイッチング素子Q15との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、スイッチング素子Q17の一方の端子をコンデンサC11とスイッチング素子Q19との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q17の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q18の一方の端子をコンデンサC11とスイッチング素子Q19とスイッチング素子Q17との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q18の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、カソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、アノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。このようにして補助回路532を構成する。
各スイッチング素子Q17、Q18、Q19は、単にスイッチとも呼ばれる。
図14は、維持パルス発生回路502の動作を説明するためのタイミングチャートである。図14にはスイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13、およびスイッチング素子Q14の動作を示していないが、これらのスイッチング素子の動作は図7において説明した動作と同様であるものとする。
(期間T1)
図14に示すように、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前、すなわちスイッチング素子Q11をオンさせる前の時点t1で、スイッチング素子Q19をオフにするとともにスイッチング素子Q18をオンにする。これにより、コンデンサC11の電位VAは一旦基準電位である接地電位に維持される。
また、時点t1でスイッチング素子Q15をオンにする。すると、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が上昇し始める。コンデンサC11はスイッチング素子Q18によって接地電位に維持されているので、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2においてコンデンサC11の電位VAは電圧Vsの2倍の2Vs付近まで上昇する。
(期間T2)
次に、時点t2で、スイッチング素子Q15およびスイッチング素子Q18をオフにするとともにスイッチング素子Q19をオンにする。これにより、コンデンサC11とコンデンサC10とは電気的に接続され、コンデンサC11の電位VAは、コンデンサC11両端の電圧2Vsに、コンデンサC10の電位Vs/2が加算、すなわちチャージポンプされて5Vs/2となる。
また、期間T2では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によってコンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力が供給される。そして、A点が電位5Vs/2になるように充電されたコンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりは、補助回路532を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態3では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧Vsだけ高くできるので、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
実施の形態3において、コンデンサC11の容量は、実施の形態1と同様にコンデンサC10と比較して十分に小さい値とし、ここでは、コンデンサC10を8μF、コンデンサC11を0.02μFとする。
(期間T3)
期間T3における動作は、図7において説明した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(期間T4)
次に、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収する直前、すなわちスイッチング素子Q12をオンさせる前の時点t4で、スイッチング素子Q19をオフにするとともにスイッチング素子Q17をオンにする。これにより、コンデンサC11の電位VAは一旦電源VS2の電位Vsに維持される。
また、時点t4でスイッチング素子Q16をオンにする。すると、コンデンサC11から、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が下降し始める。コンデンサC11のスイッチング素子Q17側の端子は、スイッチング素子Q17によって電位Vsに維持されている。このため、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t5においてコンデンサC11の電位VAは−Vs付近まで下降する。
(期間T5)
次に、時点t5で、スイッチング素子Q16およびスイッチング素子Q17をオフにするとともにスイッチング素子Q19をオンにする。これにより、コンデンサC11とコンデンサC10とは電気的に接続され、コンデンサC11の電位VAは、コンデンサC11両端の電圧−2Vsに、コンデンサC10の電位Vs/2が加算、すなわちチャージポンプされて−3Vs/2となる。
また、期間T5では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によって走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力が回収される。そして、走査電極SC1〜SCnから、A点が電位−3Vs/2になるように充電されたコンデンサC11へと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち下がりは、補助回路532を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態3では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧Vsだけ低くできるので、走査電極SC1〜SCnから流れる電流JL10の立ち下がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
(期間T6)
期間T6における動作は、図7において説明した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
以上、説明したように、実施の形態3では、実施の形態1の構成に加え、さらにスイッチング素子Q17、スイッチング素子Q18、およびスイッチング素子Q19を設けてコンデンサC11の電位VAをチャージポンプする構成としている。このため、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前においては実施の形態1よりも高くすることができ、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収する直前においては実施の形態1よりも低くすることができる。これにより、電力回収回路の動作開始直後において、電力回収回路と電極間容量Cpとの間に流れる電流を一時的に増加させることができ、さらにこの増加量を、実施の形態1よりもさらに増加させることが可能となる。
スイッチング素子Q17、スイッチング素子Q18、およびスイッチング素子Q19を含む構成は、チャージポンプ回路と呼ばれる。チャージポンプ回路は、コンデンサC11の一端(コンデンサC11とスイッチング素子Q19の接続点)の電位を切換えることにより、電位VAをチャージポンプする。
(実施の形態4)
実施の形態4では、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
図15は、維持パルス発生回路503の回路図である。維持パルス発生回路503は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路533を有する。電力回収回路51、クランプ回路52は、実施の形態1において示した電力回収回路51、クランプ回路52と同様の構成であり同様の動作であるので、ここでの説明は省略する。
補助回路533は、コンデンサC11、コンデンサC13、インダクタL11、インダクタL15、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、スイッチング素子Q20、スイッチング素子Q21、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11およびコンデンサC13は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した補助コンデンサである。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用いる補助インダクタである。インダクタL15は、コンデンサC13とのLC共振に用いる補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを下降させるときに導通させる基準電位側補助スイッチである。スイッチング素子Q20は、LC共振によってコンデンサC13のD点における電位VDを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q21は、LC共振によってコンデンサC13の電位VDを下降させるときに導通させる基準電位側補助スイッチである。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時に、コンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時に、インダクタL10からコンデンサC11へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。
そして、コンデンサC11とコンデンサC13とコンデンサC10とが直列の接続になるように、コンデンサC13の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、コンデンサC13の他方の端子(すなわちD点)をコンデンサC11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)をインダクタL11の一方の端子に、コンデンサC11とコンデンサC13との電気的な接続点をインダクタL15の一方の端子にそれぞれ接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q20の一方の端子をインダクタL15の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q20の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL11とスイッチング素子Q15との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、スイッチング素子Q21の一方の端子をインダクタL15とスイッチング素子Q20との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q21の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、ダイオードD13のカソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、ダイオードD14のアノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。このようにして補助回路533を構成する。
実施の形態4では、コンデンサC11およびコンデンサC13の容量をコンデンサC10と比較して十分に小さい値に設定し、かつコンデンサC11の容量をコンデンサC13よりも小さい値に設定している。具体的な一例としては、コンデンサC11とコンデンサC13との容量比を1:3に設定する。例えば、コンデンサC11を0.01μF、コンデンサC13を0.03μFとし、コンデンサC10をそれらと比較して十分に大きい8μFとする。
また、インダクタL15を用いてLC共振を発生させる期間ではスイッチング素子Q15、Q16をオフにするため、インダクタL15とのLC共振の対象となる容量は、実際はコンデンサC13とコンデンサC10との合成容量になる。しかし、ここでは、コンデンサC13の容量をコンデンサC10よりも十分に小さい値に設定しているため、コンデンサC13とコンデンサC10との合成容量は、実質的にコンデンサC13の容量に等しいものとみなすことができる。また、インダクタL11とのLC共振の対象となる容量は、コンデンサC11とコンデンサC13とコンデンサC10との合成容量になる。しかし、上述したようにコンデンサC11とコンデンサC13との合成容量がコンデンサC10の容量と比較して十分に小さい値になるので、コンデンサC11とコンデンサC13とコンデンサC10との合成容量は、実質的にコンデンサC11とコンデンサC13との合成容量に等しいものとみなすことができる。インダクタL11およびインダクタL15のインダクタンスは、これらのことを考慮して決定することが望ましい。また、ここに示した各数値は単なる一例に過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。
ここで、コンデンサC11、インダクタL11、コンデンサC13、およびインダクタL15は、補助蓄積回路を構成する。スイッチング素子Q15およびスイッチング素子Q20は、導通時に補助蓄積回路を電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16およびスイッチング素子Q21は、導通時に補助蓄積回路を基準電位に設定する。補助蓄積回路は、2つの副補助蓄積回路を含む。コンデンサC11、コンデンサC13、およびインダクタL11は、副補助蓄積回路を構成し、コンデンサC13およびインダクタL15は、別の副補助蓄積回路を構成する。コンデンサC11、コンデンサC13、およびインダクタL11を含む副補助蓄積回路に対して、スイッチング素子Q15は、導通時に電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16は、導通時に基準電位に設定する。コンデンサC13およびインダクタL15を含む別の副補助蓄積回路に対して、スイッチング素子Q20は、導通時に電位Vsに設定し、スイッチング素子Q21は、導通時に基準電位に設定する。コンデンサC11およびコンデンサC13は、補助容量部(すなわち、補助蓄積部の一例)を構成する。各コンデンサC11、C13は、副補助容量部とも呼ばれる。インダクタL11およびインダクタL15は、補助誘導部を構成する。各インダクタL11、L15は、副補助誘導部とも呼ばれる。
図16は、維持パルス発生回路503の動作を説明するためのタイミングチャートである。図16にはスイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13、およびスイッチング素子Q14の動作を示していないが、これらのスイッチング素子の動作は図7において説明した動作と同様であるものとする。
(期間T1)
図16に示すように、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前、すなわちスイッチング素子Q11をオンさせる前の時点t1で、スイッチング素子Q15をオンにする。これにより、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が上昇し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11およびコンデンサC13とインダクタL11とは共振回路を構成している。このため、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t11においてコンデンサC11の電位VAはVs/2+Vs、すわなち3Vs/2付近まで上昇する。
ここでは、上述したようにコンデンサC11とコンデンサC13との容量比を1:3に設定しているので、コンデンサC11にかかる電圧は3Vs/4となり、コンデンサC13にかかる電圧はVs/4となる。
続いて、時点t11でスイッチング素子Q15をオフにするとともにスイッチング素子Q20をオンにする。これにより、電源VS2から、スイッチング素子Q20およびインダクタL15を通して、コンデンサC13に電流JL15が流れ、コンデンサC13の電位VDが上昇し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC13の電圧はVs/4である。このため、コンデンサC13とインダクタL15との共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2において、コンデンサC13の電位VDはVs/2+Vs/4+Vs/2、すわなち5Vs/4付近まで上昇する。
これにより、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)は、コンデンサC11にかかる電圧3Vs/4に、コンデンサC13の電位VD(=5Vs/4)が加算、すなわちチャージポンプされて、3Vs/4+5Vs/4、すなわち2Vs付近まで上昇する。
(期間T2)
次に、時点t2で、スイッチング素子Q20をオフにする。期間T2では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によってコンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力が供給される。そして、A点が電位2Vsになるように充電されたコンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりは、補助回路533を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態4では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧Vs/2だけ高くできるので、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
(期間T3)
期間T3における動作は、図7において説明した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(期間T4)
時点t4でスイッチング素子Q16をオンにする。すると、コンデンサC11から、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が下降し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11およびコンデンサC13とインダクタL11とは共振回路を構成しているので、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t41においてコンデンサC11の電位VAはVs/2−Vs、すわなち−Vs/2付近まで下降する。
ここでは、上述したようにコンデンサC11とコンデンサC13との容量比を1:3に設定しているので、コンデンサC11にかかる電圧は−3Vs/4となり、コンデンサC13にかかる電圧は−Vs/4となる。
続いて、時点t41でスイッチング素子Q16をオフにするとともにスイッチング素子Q21をオンにする。これにより、コンデンサC13から、インダクタL15およびスイッチング素子Q21を通して、基準電位にある接地端子GND2に電流JL15が流れ、コンデンサC13の電位VDが下降し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC13の電圧は−Vs/4であるので、コンデンサC13とインダクタL15との共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2において、コンデンサC13の電位VDはVs/2−Vs/4−Vs/2、すわなち−Vs/4付近まで下降する。
これにより、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)は、コンデンサC11にかかる電圧―3Vs/4にコンデンサC13の電位VD(=−Vs/4)が加算、すなわちチャージポンプされて、−3Vs/4−Vs/4、すなわち−Vs付近まで下降する。
(期間T5)
次に、時点t5で、スイッチング素子Q21をオフにする。期間T5では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によって走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力が回収される。そして、走査電極SC1〜SCnからA点が電位−Vsになるように充電されたコンデンサC11へと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち下がりは、補助回路533を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態4では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧−Vs/2だけ低くできるので、走査電極SC1〜SCnから流れる電流JL10の立ち下がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
以上、説明したように、実施の形態4では、実施の形態1における補助コンデンサを直列に接続した複数のコンデンサ(ここでは、2つのコンデンサ)で構成する。さらに、補助コンデンサを構成する複数のコンデンサと同数の補助インダクタ、電源側補助スイッチ、および基準電位側補助スイッチを設けて、コンデンサC11の電位VAをチャージポンプする構成とする。その結果、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前においては実施の形態1よりも高くすることができ、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収する直前においては実施の形態1よりも低くすることができる。これにより、電力回収回路の動作開始直後において、電力回収回路と電極間容量Cpとの間に流れる電流を一時的に増加させる量を、実施の形態1よりもさらに増加させることが可能となる。
この構成では、直列に接続するコンデンサの数を増やすことで、コンデンサC11の電位VAをさらに上昇(または下降)させることが可能である。
なお、上述した実施の形態では、補助回路の電源電位として、高圧側に電源VS2の電位Vsを、低圧側に基準端子GND2の基準電位として接地電位を用いる構成を説明したが、電位Vsおよび基準電位を可変とする構成としてもよい。図17は、別の実施の形態における補助回路の電源電位を可変した場合の波形図である。例えば、電源VS2から補助コンデンサに電力を充電する動作においては、電位Vsを高めることで、実線で示すように補助コンデンサの電位VAを高めることができる。逆に電位Vsを低くすることで、破線や一点鎖線に示すように補助コンデンサの電位VAを低くすることができる。また、図示はしないが、基準電位に関しても同様であり、可変にすることで同様の効果を得られる。
したがって、例えば表示画像に応じて補助回路の電源VS2の電位Vs(および/または基準電位)を制御する構成を設けてもよい。具体的な一例としては、表示画像が明るいとき、あるいは全放電セルに対する点灯すべき放電セルの割合を表す点灯率が高いときには電位Vsを高くする(基準電位を低くする)。逆に、表示画像が暗いとき、あるいは点灯率が低いときには電位Vsを低くする(基準電位を高くする)。このように構成することで、画像表示品質をさらに高めることも可能である。
なお、上述した実施の形態においては、例えば、補助回路の電源側補助スイッチ(スイッチング素子Q15)および基準電位側補助スイッチ(スイッチング素子Q16)の導通時間(図7における期間T1および期間T4)を可変とする構成としてもよい。図18は、別の実施の形態における電源側補助スイッチの導通時間を可変した場合の波形図である。
例えば、電源VS2から補助コンデンサに電力を充電する動作においては、電源側補助スイッチの導通時間(図18における期間T1)を長くすることで、実線に示すように補助コンデンサの電圧を高めることができ、逆に電源側補助スイッチの導通時間(図18における期間T11および期間T12)を短くすることで、破線や一点鎖線に示すように補助コンデンサの電圧を低くすることができる。また、図示はしないが、補助コンデンサから基準電位に電力を放出する動作に関しても同様であり、基準電位側補助スイッチの導通時間を可変にすることで同様の効果を得られる。
したがって、例えば表示画像に応じて補助回路の電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチの導通時間を制御する構成を設けてもよい。具体的な一例としては、電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチの導通時間を、表示画像が明るいとき、あるいは点灯率が高いときには長くし、逆に、表示画像が暗いとき、あるいは点灯率が低いときには短くする。このように構成することで、画像表示品質をさらに高めることも可能である。
なお、上述した実施の形態では、電力回収回路51において、電力回収時と電力供給時とで同一のインダクタL10を用いる構成を説明したが、インダクタL10に代えて2つのインダクタ、すなわち、電力回収用のコンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給するときに用いるインダクタL10aと、走査電極SC1〜SCnから電力回収用のコンデンサC10に電力を回収するときに用いるインダクタL10bとに分けて設ける構成としてもかまわない。これにより、表示電極対24から電力を回収するときと、表示電極対24へ電力を供給するときとで共振周期を異なる値に設定することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時のパルスエッジにおいて、補助回路を用いることにより、回収インダクタに流れる電流の大きさを急峻に増加させている。その結果、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、維持パルスのクランプ期間を確保するとともに、回収インダクタと電極間容量Cpとの共振周期を長くすることで回収インダクタと電極間容量Cpとの間に流れるピーク電流を低減することができる。これにより、高精細化パネルに対しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
なお、本発明の実施の形態において示した具体的な各数値は、実験に用いた表示電極対数1080対の50インチのパネルに基づき設定したものであって、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適な値に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、高精細化されたパネルであっても、消費電力の削減およびEMIの低減と安定した維持放電とを実現することが可能な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に対して有用である。
以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。
本発明は、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に利用できる。
本発明は、容量性負荷を駆動する装置に関し、さらに詳しくはプラズマディスプレイパネルに対してパルス電圧を印加するための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に関する。
プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP、以下、「パネル」と略記する)として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、1対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面ガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、背面ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には、例えば分圧比で5%のキセノンを含む放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のパネルにおいて、各放電セル内で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発光させてカラー表示を行っている。
パネルを駆動する方法としては、サブフィールド法、すなわち、1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般に用いられている。
各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間、および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を各電極上に形成するとともに、書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(放電のための起爆剤=励起粒子)を発生させる。書込み期間では、表示を行うべき放電セルに選択的に書込みパルス電圧を印加して書込み放電を発生させ壁電荷を形成する(以下、この動作を「書込み」とも記す)。そして維持期間では、走査電極と維持電極とからなる表示電極対に交互に維持パルス電圧を印加し、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
このような構成のパネルを用いたプラズマディスプレイ装置に対して、その消費電力を削減するために、様々な消費電力削減技術が提案されている。例えば、維持期間における消費電力を削減する技術の1つとして、表示電極対のそれぞれが表示電極対の電極間容量を持つ容量性の負荷であることに着目する案がある。この案では、インダクタを構成要素に含む共振回路を用いてそのインダクタと電極間容量とをLC共振させ、電極間容量に蓄えられた電荷を電力回収用のコンデンサに回収し、回収した電荷を表示電極対の駆動に再利用する。この案は、電力回収回路と呼ばれ、例えば特許文献1に開示されている。
また、補助共振部を用いて電力回収にともなうスイッチング損失を低減し、回収効率を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
また、第1の共振部と第2の共振部とを用いて、電力の回収効率を高めながら、維持パルスの電圧上昇を速くする技術が開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特開昭63−101897号公報 特開2006−10750号公報 特開2006−171765号公報
近年においては、パネルの高精細化によって1つのサブフィールド期間内に書込みをしなければならない電極数が増加しており、それにともない1回の書込み期間に要する時間が増大している。そのため、例えば維持パルスの周期を短くして維持期間を短縮する等の対応が必要となっている。
しかしながら、安定した維持放電を発生させるためには、維持パルスを電源電圧に維持する期間(クランプ期間)を十分に確保しなければならない。クランプ期間を確保しつつ維持パルスの周期を短くするためには、例えば維持パルスの立ち上がりや立ち下がりを急峻にし、それらにかける時間を短縮するといった対応が必要となる。
このとき、維持パルスの立ち上がりや立ち下がりのエッジ特性を急峻にするために、例えば電力回収回路におけるLC共振の周期を短くすると、電極の駆動の際に流れる電流の最大値(以下、「ピーク電流」とも呼称する)が増加してしまう。この電流の増加は無効電力と呼ばれる発光に寄与しないまま無効に消費される電力を増大させるだけでなく、EMI(Electro Magnetic Interference)と呼ばれる電磁妨害を増大させてしまう。
LC共振の周期を長くすれば、維持パルスの立ち上がりを緩やかにし、ピーク電流の抑制による無効電力の削減、およびEMIの低減を図ることができるが、維持パルスの立ち上がりが緩やかになる分、維持パルスの周期が長くなってしまい、維持期間が増大してしまう。
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、パネルを高精細化しても、消費電力の削減およびEMIの低減と安定した維持放電とを実現することが可能な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を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の容量性負荷駆動装置は、容量性負荷に維持パルスを印加する維持パルス発生回路を備えた容量性負荷駆動装置であって、維持パルス発生回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を容量性負荷の駆動に再利用する電力回収回路と、容量性負荷を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路と、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路とを備え、補助回路は、補助コンデンサと補助インダクタとのLC共振によって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
これにより、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができるので、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振の周期(以下、単に「共振周期」と記す)を長くしてピーク電流を低減させることができ、消費電力の削減およびEMIの低減が可能となる。
上記の容量性負荷は好ましくはプラズマディスプレイパネル(PDP)である。
本発明のプラズマディスプレイ装置は、表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するパネルの表示電極対に、初期化期間、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの維持期間に維持パルスを交互に印加する維持パルス発生回路を備えたプラズマディスプレイ装置であって、維持パルス発生回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路と、表示電極対を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路と、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路とを備え、補助回路は、補助コンデンサと補助インダクタとのLC共振によって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
これにより、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができるので、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振の周期(以下、単に「共振周期」と記す)を長くしてピーク電流を低減させることができ、消費電力の削減およびEMIの低減が可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、一方の端子が電源電位に他方の端子が補助インダクタにそれぞれ電気的に接続され補助コンデンサの電位を上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチと、一方の端子が基準電位に他方の端子が補助インダクタにそれぞれ電気的に接続され補助コンデンサの電位を降下させるときに導通させる基準電位側補助スイッチと、維持パルスの立ち上がり時に補助コンデンサから回収インダクタへ順方向に流れる電流の逆流を防止する第1のダイオードと、維持パルスの立ち下がり時に回収インダクタから補助コンデンサへ順方向に流れる電流の逆流を防止する第2のダイオードとを有する構成としてもよい。これにより、維持パルスを立ち上げる直前に電源側補助スイッチを導通させ、維持パルスを立ち下げる直前に基準電位側補助スイッチを導通させることで、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサの容量を、回収コンデンサの10分の1以下の容量に設定することが望ましい。これにより、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流が、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも増加する期間を一時的にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサと補助インダクタとの共振周期の2分の1が、維持パルスの発生時に表示電極対を電源電位にクランプする期間以下でかつ表示電極対を接地電位にクランプする期間以下になるように、補助コンデンサの容量および補助インダクタのインダクタンスを設定することが望ましい。これにより、電源から補助コンデンサへの充電および補助コンデンサから基準電位への電力放出を、維持パルスの発生時に表示電極対を電源電位にクランプする期間以内かつ表示電極対を接地電位にクランプする期間以内に行うことができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助インダクタを、電源電位側から補助コンデンサへ電流を流すときに用いる第1の補助インダクタと、補助コンデンサから基準電位側へ電流を流すときに用いる第2の補助インダクタとに分けて構成し、電源側補助スイッチの他方の端子を第1の補助インダクタに電気的に接続するとともに、基準電位側補助スイッチの他方の端子を第2の補助インダクタに電気的に接続して構成してもよい。これにより、補助コンデンサの電位を、回収コンデンサよりも高い電位にするときと回収コンデンサよりも低い電位にするときとで、それぞれ共振周期を設定することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサを、回収コンデンサよりも高い電位にするときに用いる電源側補助コンデンサと、回収コンデンサよりも低い電位にするときに用いる基準電位側補助コンデンサとに分けて構成し、第1の補助インダクタを電源側補助コンデンサとのLC共振に用い、第2の補助インダクタを基準電位側補助コンデンサとのLC共振に用いる構成としてもよい。これにより、補助コンデンサの電位を、回収コンデンサよりも高い電位にするときと回収コンデンサよりも低い電位にするときとで、それぞれ共振周期を設定することができ、さらに、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時において、回収インダクタに流れる電流を回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも増加させる期間を、互いに異なる長さに設定することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、第1の補助インダクタとは別に第3の補助インダクタを電源側補助コンデンサに直列に接続し、第2の補助インダクタとは別に第4の補助インダクタを基準電位側補助コンデンサに直列に接続する構成としてもよい。これにより、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときに、より高い電位にすることができ、また補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときに、より低い電位にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助コンデンサをチャージポンプするために、電源電位と基準電位との間に直列に設けられ電気的な接続点が補助コンデンサに電気的に接続された2つのスイッチング素子と、回収コンデンサと補助コンデンサとの間に挿入されたスイッチング素子とを有する構成としてもよい。これにより、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときにより高い電位にすることができ、また補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときにより低い電位にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、複数のコンデンサを直列に接続して補助コンデンサを構成するとともに、補助コンデンサを構成する複数のコンデンサと同数の補助インダクタおよび電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチを有する構成としてもよい。この構成によっても、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときにより高い電位にすることができ、また補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときにより低い電位にすることができる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、補助回路に用いる電源電位および基準電位を表示画像に応じて可変する構成としてもよい。この構成により、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。例えば、表示画像の明るさが明るいときには、表示画像の明るさが暗いときよりも、表示電極対の駆動負荷が高くなるが、そのようなときに、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときにより高い電位にすることで、安定した駆動を行うことが可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイ装置において、補助回路は、電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチの導通時間を表示画像に応じて可変する構成としてもよい。この構成によっても、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するパネルを、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって回収コンデンサに回収しその回収した電力を表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路、および表示電極対を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路、および回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路を用い、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドの維持期間において維持パルスを発生させて表示電極対に交互に印加して駆動するパネルの駆動方法であって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
これにより、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができるので、回収インダクタと容量性負荷との共振周期を長くしてピーク電流を低減させることができ、消費電力の削減およびEMIの低減が可能となる。
また、本発明のパネルの駆動方法においては、補助回路に、一方の端子を電源電位に他方の端子を補助インダクタにそれぞれ電気的に接続した電源側補助スイッチと、一方の端子を基準電位に他方の端子を補助インダクタにそれぞれ電気的に接続した基準電位側補助スイッチとを設け、補助コンデンサの電位を上昇させるときには電源側補助スイッチを導通させ、補助コンデンサの電位を降下させるときには基準電位側補助スイッチを導通させてもよい。これにより、維持パルスを立ち上げる直前に電源側補助スイッチを導通させ、維持パルスを立ち下げる直前に基準電位側補助スイッチを導通させることで、維持パルスを立ち上げるときおよび立ち下げるときに電力回収回路に流れる電流を一時的に増加させることができる。
また、本発明のパネルの駆動方法においては、補助回路に用いる電源電位および基準電位を表示画像に応じて制御してもよい。これにより、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。
また、本発明のパネルの駆動方法においては、補助コンデンサの電位を上昇させるときに電源側補助スイッチを導通させる時間、および補助コンデンサの電位を降下させるときに基準電位側補助スイッチを導通させる時間を表示画像に応じて制御してもよい。これによっても、補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも高い電位にするときの電位、および補助コンデンサの電位を回収コンデンサよりも低い電位にするときの電位を、表示画像に応じて変更することができる。
本発明の容量性負荷駆動装置は、容量性負荷に維持パルスを印加する維持パルス発生回路を備えた容量性負荷駆動装置であって、維持パルス発生回路は、LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサと電力回収経路と電力供給経路とを有し、容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって電力回収経路を介して回収コンデンサに回収し、その回収した電力を電力供給経路を介して容量性負荷の駆動に再利用する電力回収回路と、回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと、補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタと、前記補助コンデンサを第1の方向に充電する第1充電経路と、前記補助コンデンサを第2の方向に充電する第2充電経路とを有する補助回路とを備え、補助回路は、前記電力供給経路を介して容量性負荷を駆動する直前に前記補助コンデンサを第1の方向に充電し、電力回収経路を介して前記回収コンデンサに回収する直前に前記補助コンデンサを第2の方向に充電して、補助コンデンサと補助インダクタとのLC共振によって、補助コンデンサの電位を、維持パルスの立ち上がりの直前には回収コンデンサよりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前には回収コンデンサよりも低い電位にして、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に回収インダクタに流れる電流を、回収インダクタと容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする。
さらに、本発明の容量性負荷駆動装置は、主電力および補助電力を用いて、容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動装置であって、前記主電力を充放電可能な主容量部と、前記補助電力を充放電可能な補助蓄積部と、前記容量性負荷と第1LC共振する主誘導部と、前記第1LC共振に基づいて、前記容量性負荷から前記主誘導部を経由して前記主容量部へ、前記主電力を回収する経路を表す回収経路と、前記第1LC共振に基づいて、前記主容量部から前記主誘導部を経由して前記容量性負荷へ、回収された前記主電力を供給する経路を表す供給経路と、前記補助蓄積部を含む経路であって、前記主電力の回収動作を強める方向に、前記補助蓄積部に前記補助電力を充電する経路を表す回収充電経路と、前記補助蓄積部において充電された前記補助電力を、前記主誘導部から前記補助蓄積部へ放電し、前記主電力の回収動作を急峻にする経路を表す回収放電経路と、前記補助蓄積部を含む経路であって、前記主電力の供給動作を強める方向に、前記補助蓄積部に前記補助電力を充電する経路を表す供給充電経路と、前記補助蓄積部において充電された前記補助電力を、前記補助蓄積部から前記主誘導部へ放電し、前記主電力の供給動作を急峻にする経路を表す供給放電経路と、を有し、前記回収経路は、前記回収放電経路の少なくとも一部を共有し、前記供給経路は、前記供給放電経路の少なくとも一部を共有する。
さらに、本発明の容量性負荷駆動装置は、第1電源および第2電源を用いて、容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動装置であって、前記第1電源から主電力を容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持する保持回路と、前記保持回路において保持される保持電位が主電位から基準電位へ変化する間に、前記容量性負荷から主電力を回収し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する間に、回収された主電力を前記容量性負荷へ供給する電力循環回路と、前記電力循環回路から主電力の一部を補助電力として受ける一方、前記第2電源から補助電力を受ける補助回路と、を有し、前記電力循環回路は、前記補助回路が受けた補助電力に基づいて、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする。
さらに、本発明のプラズマディスプレイ装置は、上述した容量性負荷駆動装置を用いる。
さらに、本発明のプラズマディスプレイパネルの駆動方法は、第1電源および第2電源を用いて、容量性負荷を駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、前記第1電源から主電力を容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持するステップと、保持される保持電位が主電位から基準電位へ変化する間に、前記容量性負荷から主電力を回収し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する間に、回収された主電力を前記容量性負荷へ供給するステップと、主電力の一部を補助電力として受けるとともに、前記第2電源から補助電力を受けるステップ、とを有し、前記回収および供給するステップは、受けた補助電力を用いることにより、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする。
本発明の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によれば、維持パルスのエッジ特性を急峻にする構成により、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
本発明の実施の形態1におけるパネルの構造を示す分解斜視図 本発明の実施の形態1におけるパネルの電極配列図 本発明の実施の形態1におけるパネルの各電極に印加する駆動電圧波形図 本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置のブロック図 本発明の実施の形態1における維持パルス発生回路のブロック図 本発明の実施の形態1における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態1における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態1におけるタイミングチャートの拡大図 本発明の実施の形態2における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャートの拡大図 本発明の実施の形態3における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態3における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の実施の形態4における維持パルス発生回路の回路図 本発明の実施の形態4における維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャート 本発明の別の実施の形態における補助回路の電源電圧を可変した場合の波形図 本発明の別の実施の形態における電源側補助スイッチの導通時間を可変した場合の波形図
以下、本発明を実施するための最良の形態に関するいくつかの例について、図面を参照しながら説明する。図面において、実質的に同一の構成、動作、および効果を表す要素については、同一の符号を付す。また、以下において記述される数字は、すべて本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、オン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示されたスイッチング状態が異なる組み合わせで、同等な結果を得ることも可能である。また、構成要素間の接続関係は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
(実施の形態1)
図1は、パネル10の構造を示す分解斜視図である。ガラス製の前面板21上には、1対の走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24を互いに平行に複数形成している。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25を形成し、その誘電体層25上に保護層26を形成している。
また、保護層26は、MgO(酸化マグネシウム)を主成分とする材料で形成している。MgOは、放電セルにおける放電開始電圧を下げるために、パネルの材料として使用実績があり、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)ガスを封入した場合に2次電子放出係数が大きく耐久性に優れている。
背面板31上にはデータ電極32を互いに平行に複数形成し、データ電極32を覆うように誘電体層33を形成し、さらにその上に井桁状の隔壁34を形成している。そして、隔壁34の側面および誘電体層33上には赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色に発光する蛍光体層35を設けている。
これら前面板21と背面板31とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対24とデータ電極32とが立体交差するように対向配置し、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着している。そして、内部の放電空間には、ネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入している。実施の形態1では、発光効率を向上させるためにキセノン分圧を大略10%とした放電ガスを用いている。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、表示電極対24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ている。そして各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でR、GおよびBの各色の蛍光体を励起発光させることにより画像のカラー表示を行っている。
なお、パネル10の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。また、放電ガスの混合比率も上述した数値に限られるわけではなく、その他の混合比率であってもよい。
図2は、パネル10の電極配列図である。パネル10には、行方向に長いn本の走査電極SC1、SC2、・・・、SCn(図1の走査電極22と同一であり、以降では走査電極SC1〜SCnと記す)およびn本の維持電極SU1、SU2、・・・、SUn(図1の維持電極23と同一であり、以降では維持電極SU1〜SUnと記す)が配列され、列方向に長いm本のデータ電極D1、D2、・・・、Dm(図1のデータ電極32と同一であり、以降ではデータ電極D1〜Dmと記す)が配列されている。そして、1対の走査電極SCi(i=1〜n)および維持電極SUiと1つのデータ電極Dj(j=1〜m)とが交差した放電空間内に、放電セルがm×n個形成されている。
次に、パネル10を駆動するための駆動電圧波形とその動作の概要について説明する。実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置は、サブフィールド法、すなわち1フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に各放電セルの発光・非発光を制御することによって階調表示を行う。それぞれのサブフィールドは、初期化期間、書込み期間、および維持期間を有する。
各サブフィールドにおいて、初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み放電に必要な壁電荷を各電極上に形成する。加えて、放電遅れを小さくし書込み放電を安定して発生させるためのプライミング粒子(放電のための起爆剤=励起粒子)を発生させるという働きを持つ。このときの初期化動作には、すべての放電セルで初期化放電を発生させる全セル初期化動作と、直前のサブフィールドで維持放電を行った放電セルだけで選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作とがある。
書込み期間では、後に続く維持期間において発光させるべき放電セルで選択的に書込み放電を発生し、壁電荷を形成する。そして維持期間では、輝度重みに比例した数の維持パルスを表示電極対24に交互に印加して、書込み放電を発生した放電セルで維持放電を発生させて発光させる。このとき、維持パルスの数と輝度重みとの比を表す比例定数を、「輝度倍率」と呼ぶ。
実施の形態1では、1フィールドを10個のサブフィールドSF1、SF2、・・・、SF10)で構成し、サブフィールドはそれぞれ、例えば1、2、3、6、11、18、30、44、60、80の輝度重みを持つものとする。そして、サブフィールドSF1の初期化期間では全セル初期化動作を行い、各サブフィールドSF2〜SF10の初期化期間では選択初期化動作を行うものとする。これにより、画像の表示に関係のない発光は、サブフィールドSF1における全セル初期化動作の放電にともなう発光のみとなる。黒表示領域の輝度を表す黒輝度は、維持放電を発生させず、全セル初期化動作における微弱発光だけとなるので、コントラストの高い画像表示が可能となる。また、各サブフィールドの維持期間においては、それぞれのサブフィールドの輝度重みに所定の輝度倍率を乗じた数の維持パルスを、表示電極対24のそれぞれに印加する。
しかし、実施の形態1は、サブフィールド数や各サブフィールドの輝度重みが上述した値に限定されるものではなく、また、画像信号等に基づいてサブフィールド構成を切換える構成であってもよい。
図3は、パネル10の各電極に印加する駆動電圧波形図である。図3には、2つのサブフィールドの駆動電圧波形、すなわち全セル初期化動作を行うサブフィールド(以下、「全セル初期化サブフィールド」と呼称する)と、選択初期化動作を行うサブフィールド(以下、「選択初期化サブフィールド」と呼称する)とを示しているが、他のサブフィールドにおける駆動電圧波形もほぼ同様である。また、以下における走査電極SCi、維持電極SUi、データ電極Djは、各電極の中から画像データに基づき選択された電極を表す。
まず、全セル初期化サブフィールドであるサブフィールドSF1について説明する。
サブフィールドSF1の初期化期間前半部では、データ電極D1〜Dm、維持電極SU1〜SUnにそれぞれ0(V)を印加し、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の正の電圧Vi1から、放電開始電圧を超える正の電圧Vi2に向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧(以下、「上りランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。
この上りランプ波形電圧が上昇する間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、およびデータ電極D1〜Dmとの間で、それぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。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。この電極上部の壁電圧とは、電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等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には正の電圧Ve1を印加し、データ電極D1〜Dmには0(V)を印加し、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正の電圧Vi3から、放電開始電圧を超える大きさの負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する傾斜波形電圧(以下、「下りランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。この間に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUn、およびデータ電極D1〜Dmとの間で、それぞれ微弱な初期化放電が持続して起こる。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、すべての放電セルに対して初期化放電を行う全セル初期化動作が終了する。
なお、図3のサブフィールドSF2の初期化期間に示したように、初期化期間の前半部を省略した駆動電圧波形を各電極に印加してもよい。すなわち、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve1を、データ電極D1〜Dmに0(V)をそれぞれ印加し、走査電極SC1〜SCnに放電開始電圧以下となる大きさの電圧(例えば、接地電位)から、負の電圧Vi4に向かって緩やかに下降する下りランプ波形電圧を印加する。これにより前のサブフィールドの維持期間で維持放電を起こした放電セルでは微弱な初期化放電が発生し、走査電極SCi上部および維持電極SUi上部の壁電圧が弱められる。また直前の維持放電によってデータ電極Dj(j=1〜m)上部に十分な正の壁電圧が蓄積されている放電セルでは、この壁電圧の過剰な部分が放電され書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、前のサブフィールドで維持放電を起こさなかった放電セルについては放電することはなく、前のサブフィールドの初期化期間終了時における壁電荷がそのまま保たれる。このように前半部を省略した初期化動作は、直前のサブフィールドの維持期間で維持動作を行った放電セルに対して初期化放電を行う選択初期化動作となる。
続く書込み期間では、まず維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve2を、走査電極SC1〜SCnに正の電圧Vcを印加する。
そして、1行目の走査電極SC1に負の走査パルス電圧Vaを印加するとともに、データ電極D1〜Dmのうち1行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Dj(j=1〜m)に、正の書込みパルス電圧Vdを印加する。このときデータ電極Dj上と走査電極SC1上との交差部の電圧差は、外部印加電圧の差(Vd−Va)に、データ電極Dj上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。これにより、データ電極Djと走査電極SC1との間に放電が発生する。また、維持電極SU1〜SUnに正の電圧Ve2を印加しているため、維持電極SU1上と走査電極SC1上との電圧差は、外部印加電圧の差である(Ve2−Va)に、維持電極SU1上の壁電圧と走査電極SC1上の壁電圧との差を加算したものとなる。このとき、電圧Ve2を、放電開始電圧をやや下回る程度の電圧値に設定することで、維持電極SU1と走査電極SC1との間の空間を、放電には至らないが放電が発生しやすい状態とすることができる。これにより、データ電極Djと走査電極SC1との間に発生する放電を引き金にして、データ電極Djと交差する領域にある維持電極SU1と走査電極SC1との間に放電を発生させることができる。こうして、発光させるべき放電セルに書込み放電が起こり、走査電極SC1上に正の壁電圧が蓄積され、維持電極SU1上に負の壁電圧が蓄積され、データ電極Dj上にも負の壁電圧が蓄積される。
このようにして、1行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こし、各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルス電圧Vdを印加しなかったデータ電極D1〜Dmと走査電極SC1との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。以上の書込み動作をn行目の放電セルに至るまで行い、書込み期間が終了する。
続く維持期間では、まず走査電極SC1〜SCnに正の維持パルス電圧Vsを印加するとともに維持電極SU1〜SUnに接地電位、すなわち0(V)を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極SCi上と維持電極SUi上との電圧差が、維持パルス電圧Vsに、走査電極SCi上の壁電圧と維持電極SUi上の壁電圧との差を加算したものとなり、放電開始電圧を超える。
そして、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層35が発光する。そして走査電極SCi上に負の壁電圧が蓄積され、維持電極SUi上に正の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Dj上にも正の壁電圧が蓄積される。書込み期間において書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間の終了時における壁電圧が保たれる。
続いて、走査電極SC1〜SCnには基準電位となる0(V)を、維持電極SU1〜SUnには正の維持パルス電圧Vsをそれぞれ印加する。すると、維持放電を起こした放電セルでは、維持電極SUi上と走査電極SCi上との電圧差が放電開始電圧を超える。そのため、再び維持電極SUiと走査電極SCiとの間に維持放電が起こり、維持電極SUi上に負の壁電圧が蓄積され走査電極SCi上に正の壁電圧が蓄積される。以降同様に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとに交互に輝度重みに輝度倍率を乗じた数の維持パルスを印加し、表示電極対24の電極間に電位差を与える。これにより、書込み期間において書込み放電を起こした放電セルで維持放電が継続して行われる。
そして、維持期間の最後には、走査電極SC1〜SCnに、基準電位となる0(V)から、正の電圧Versに向かって緩やかに上昇する傾斜波形電圧(以下、「消去ランプ波形電圧」と呼称する)を印加する。これにより、微弱な放電を持続して発生させ、データ電極Dj上の正の壁電圧を残したまま、走査電極SCiおよび維持電極SUi上の壁電圧の一部または全部を消去している。
具体的には、維持電極SU1〜SUnを0(V)に戻した後、基準電位となる0(V)から、放電開始電圧を超える正の電圧Versに向かって上昇する消去ランプ波形電圧を発生させ、走査電極SC1〜SCnに印加する。すると、維持放電を起こした放電セルの維持電極SUiと走査電極SCiとの間で微弱な放電が発生する。そして、この微弱な放電は、走査電極SC1〜SCnへの印加電圧が上昇する期間、持続して発生する。
このとき、この微弱な放電で発生した荷電粒子は、維持電極SUiと走査電極SCiとの間の電圧差を緩和するように、維持電極SUi上および走査電極SCi上に壁電荷となって蓄積されていく。これにより、データ電極Dj上の正の壁電荷を残したまま、走査電極SC1〜SCn上と維持電極SU1〜SUn上との間の壁電圧は、走査電極SCiに印加した電圧と放電開始電圧との差、すなわち(電圧Vers−放電開始電圧)の程度まで弱められる。以下、この消去ランプ波形電圧によって発生させる維持期間の最後の放電を「消去放電」と呼称する。
続くサブフィールドの動作は、維持期間の維持パルスの数を除いて上述の動作とほぼ同様であるため説明を省略する。以上が、実施の形態1におけるパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の概要である。
実施の形態1においては、後述する補助回路の働きにより、維持パルスを発生させる際のピーク電流を削減し、無効電力の削減およびEMI(Electro Magnetic Interference:電磁妨害)の低減と安定した維持放電とを両立させている。これについての詳細は後述する。
次に、実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の構成について説明する。図4は、プラズマディスプレイ装置のブロック図である。プラズマディスプレイ装置1は、パネル10、画像信号処理回路41、データ電極駆動回路42、走査電極駆動回路43、維持電極駆動回路44、タイミング発生回路45および各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路(図示せず)を備えている。
画像信号処理回路41は、入力された画像信号SIGをサブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データS41に変換する。データ電極駆動回路42はサブフィールド毎の画像データS41を各データ電極D1〜Dmに対応するデータ電極駆動信号S42に変換し、各データ電極D1〜Dmを駆動する。
タイミング発生回路45は、画像信号SIGの水平同期信号Hおよび垂直同期信号Vを表す画像同期信号SINCに基づいて、各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。
走査電極駆動回路43は、初期化波形発生回路(図示せず)、維持パルス発生回路50、および走査パルス発生回路(図示せず)を有する。初期化波形発生回路は、初期化期間において走査電極SC1〜SCnに印加する初期化波形電圧を発生する。維持パルス発生回路50は、維持期間において走査電極SC1〜SCnに印加する維持パルスを発生する。走査パルス発生回路は、書込み期間において走査電極SC1〜SCnに印加する走査パルス電圧を発生する。走査電極駆動回路43は、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号に基づいて走査電極駆動信号S43を生成し、各走査電極SC1〜SCnをそれぞれ駆動する。維持電極駆動回路44は、維持パルス発生回路60と、電圧Ve1および電圧Ve2を発生するための回路とを備え、同じくタイミング信号に基づいて維持電極駆動信号S44を生成し、各維持電極SU1〜SUnを駆動する。
次に、維持パルス発生回路50、維持パルス発生回路60の詳細とその動作について説明する。図5は、維持パルス発生回路50および維持パルス発生回路60のブロック図である。図5においてパネル10は電極間容量Cpとして示し、走査パルス発生回路および初期化波形発生回路は省略している。
維持パルス発生回路50は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路53を備えている。電力回収回路51は、表示電極対24の容量性負荷である電極間容量Cpに蓄積された電力を、LC共振によって回収コンデンサに回収し、その回収した電力を走査電極SC1〜SCnの駆動に再利用する。クランプ回路52は、走査電極SC1〜SCnを電圧Vsおよび接地電位にクランプする。補助回路53は、走査電極SC1〜SCnを駆動する際に電力回収回路51が備える回収コンデンサから走査電極SC1〜SCnに流れる電流と、電極間容量Cpから回収コンデンサに流れる電流とを補助的に制御する。補助回路53、電力回収回路51、およびクランプ回路52は、初期化波形発生回路および走査パルス発生回路を介して、パネル10の電極間容量Cpの一端である走査電極SC1〜SCnに接続されている。維持期間の間、走査電極SC1〜SCnに対して、維持パルス発生回路50は電気的に短絡状態となり、初期化波形発生回路および走査パルス発生回路は電気的に開放状態となる。このため、初期化波形発生回路および走査パルス発生回路は図面では省略されている。
維持パルス発生回路60も、維持パルス発生回路50と同様に、電力回収回路61、クランプ回路62、および補助回路63を備えている。補助回路63、電力回収回路61、およびクランプ回路62は、パネル10の電極間容量Cpの一端である維持電極SU1〜SUnに接続されている。
また、維持電極駆動回路44は、さらに電源VE1、スイッチング素子Q26、スイッチング素子Q27、電源DVE、ダイオードD30、コンデンサC30、スイッチング素子Q28、およびスイッチング素子Q29を備える。電源VE1は、電圧Ve1を発生する。スイッチング素子Q26およびスイッチング素子Q27は、電圧Ve1の維持電極SU1〜SUnへの印加をオン/オフする。電源DVEは、電圧DVeを発生する。ダイオードD30は、電源VE1へ逆流する電流を防止する。コンデンサC30は、電圧Ve1に電圧DVeを積み上げるチャージポンプの動作を行う。スイッチング素子Q28およびスイッチング素子Q29は、電圧Ve1に電圧DVeを積み上げて電圧Ve2とする。
例えば、図3に示した電圧Ve1を印加するタイミングでは、スイッチング素子Q26およびスイッチング素子Q27を導通させ、維持電極SU1〜SUnに、ダイオードD30、スイッチング素子Q26、およびスイッチング素子Q27を介して、正の電圧Ve1を印加する。このときスイッチング素子Q28を導通させ、コンデンサC30の電圧が電圧Ve1になるように充電しておく。また、図3に示した電圧Ve2を印加するタイミングでは、スイッチング素子Q26およびスイッチング素子Q27を導通させたまま、スイッチング素子Q28を遮断させるとともにスイッチング素子Q29を導通させる。そして、コンデンサC30の電圧に電圧DVeを重畳し、維持電極SU1〜SUnに電圧Ve1+DVe、すなわち電圧Ve2を印加する。このとき、逆流防止用のダイオードD30の働きにより、コンデンサC30から電源VE1への電流は遮断される。
なお、電圧Ve1および電圧Ve2を印加する回路については、図5に示した回路に限定されるものではなく、例えば、電圧Ve1を発生させる電源と電圧Ve2を発生させる電源とそれぞれの電圧を維持電極SU1〜SUnに印加するための複数のスイッチング素子とを用いて、それぞれの電圧を必要なタイミングで維持電極SU1〜SUnに印加する構成とすることもできる。
続いて、補助回路53、電力回収回路51、およびクランプ回路52の詳細とその動作について説明する。図6は、維持パルス発生回路50の回路図である。
電位は、回路上の任意の測定点において、接地端子との間の正、0、および負の電圧を表す。各電源VS1、VS2は、電位Vsおよび基準電位(実施の形態1では接地電位)を、維持パルス発生回路50および維持パルス発生回路60へ供給する。維持パルス発生回路50は、維持期間において、電位Vsおよび基準電位で特定される維持パルスを、走査電極駆動信号S43を介して走査電極SC1〜SCnへ供給する。維持パルス発生回路60は、維持期間において、電位Vsおよび基準電位で特定される維持パルスを、維持電極駆動信号S44を介して維持電極SU1〜SUnへ供給する。維持期間において走査電極駆動信号S43は、維持電極駆動信号S44が電位Vsの場合、基準電位となり、維持電極駆動信号S44が基準電位の場合、電位Vsとなる。したがって維持期間において、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間にそれぞれ構成されるn個の電極間容量Cpの両端には、正の電圧Vsと負の電圧Vsが交互に供給される。ここで電位Vsおよび基準電位は、接地電位(0V)との間の正、0、および負の電圧を表す意味で、それぞれ電圧Vsおよび基準電圧(実施の形態1では0V)とも呼ばれる。
ここで図6を参照して、維持パルス発生回路50の構成の概要を説明する。維持パルス発生回路50は、電源VS1および電源VS2を用いて、電極間容量Cpを駆動する。電源VS1は主電源とも呼ばれ、電源VS2は補助電源とも呼ばれる。クランプ回路52は、電源VS1から主電力を電極間容量Cpへ供給し、電極間容量Cpの走査電極SC1〜SCnを電位Vsおよび基準電位に保持(すなわちクランプ)する。電力回収回路51は、クランプ回路52において保持される保持電位が電位Vsから基準電位へ変化する間に、電極間容量Cpから主電力を回収し、保持電位が基準電位から電位Vsへ変化する間に、回収された主電力を電極間容量Cpへ供給する。電源VS1および電源VS2の投入時点から所定時間経過後の定常状態においては、電力回収回路51がほとんどの主電力の回収および供給を行う。クランプ回路52は、定常状態において、走査電極SC1〜SCnを電位Vsおよび基準電位に保持することにより、主電力のわずかな不足分を走査電極SC1〜SCnに供給する。補助回路53は、電力回収回路51から主電力の一部を補助電力として受ける一方、電源VS2から補助電力を受ける。電力回収回路51は、補助回路53が受けた補助電力に基づいて、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする。
電力回収回路51は、回収された主電力を一時的に蓄積する(すなわち、主電力を充放電可能な)コンデンサC10を含む。補助回路53は、補助電力を一時的に蓄積する(すなわち、補助電力を充放電可能な)コンデンサC11を含む。コンデンサC11の一端は、コンデンサC10の一端に接続される。補助回路53は、コンデンサC11の他端に接続されるインダクタL11を含み、インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振動作を行う。補助回路53は、保持電位が電位Vsから基準電位へ変化する直前に、回収された主電力の一部をコンデンサC10から補助電力として受け、コンデンサC11の他端の電位VAを、コンデンサC10の一端の電位VBよりも低く設定し、保持電位が基準電位から電位Vsへ変化する直前に、電源VS2からの補助電力を受け、コンデンサC11の他端の電位VAを、コンデンサC10の一端の電位よりも高く設定する。
次に、維持パルス発生回路50の構成を、電力および電力に基づいて流れる電流が通過する経路の観点から説明する。主電力に基づいて流れる電流は主電流と呼ばれ、補助電力に基づいて流れる電流は補助電流と呼ばれる。主電力および主電流が通過する経路には、回収経路および供給経路がある。補助電力および補助電流が通過する経路には、回収充電経路、回収放電経路、供給充電経路、および供給放電経路がある。回収経路は、電極間容量CpからコンデンサC10へ、主電力を回収する。供給経路は、コンデンサC10から電極間容量Cpへ、主電力を供給する。回収充電経路は、コンデンサC10または電源VS1の少なくとも一方からコンデンサC11へ、主電力の一部を補助電力として充電する。回収放電経路は、電極間容量CpとコンデンサC11との間で、充電された補助電力を放電する。供給充電経路は、電源VS2からコンデンサC11へ、補助電力を充電する。供給放電経路は、コンデンサC11と電極間容量Cpとの間で、充電された補助電力を放電する。回収経路は、回収放電経路と少なくとも一部を共有し、供給経路は、供給放電経路と少なくとも一部を共有する。
電極間容量Cpは、容量性負荷とも呼ばれる。電力回収回路51は電力循環回路とも呼ばれ、クランプ回路52は保持回路とも呼ばれる。電源VS1の電位Vsは主電位とも呼ばれ、電源VS2の電位Vsは補助電位とも呼ばれる。実施の形態1では、補助電位は主電位に等しい。コンデンサC10は回収コンデンサ、主容量部、または主蓄積部とも呼ばれ、インダクタL10は回収インダクタまたは主誘導部とも呼ばれ、インダクタL11は補助誘導部または補助インダクタとも呼ばれ、コンデンサC11は補助蓄積部または補助容量部または補助コンデンサとも呼ばれる。補助容量部は、補助蓄積部の一例である。なお、主容量部および補助容量部は、それぞれ複数のコンデンサで構成されてもよいし、主誘導部および補助誘導部は、それぞれ複数のインダクタで構成されてもよい。
以下、実施の形態1について、さらに詳細に説明する。
電力回収回路51は、コンデンサC10、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、ダイオードD11、ダイオードD12、およびインダクタL10を有している。コンデンサC10は、電力回収用の回収コンデンサである。スイッチング素子Q11は、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへの電力供給時に導通させる供給スイッチである。スイッチング素子Q12は、走査電極SC1〜SCnから回収コンデンサC10への電力回収時に導通させる回収スイッチである。ダイオードD11は、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへ順方向の電力供給時に逆流する電流を防止する。ダイオードD12は、走査電極SC1〜SCnから回収コンデンサC10へ順方向の電力回収時に逆流する電流を防止する。インダクタL10は、LC共振用の回収インダクタである。
そして、電極間容量CpとインダクタL10とをLC共振させて、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりのエッジ動作を行う。このように、電力回収回路51は電源VS1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。電力回収用のコンデンサC10は、電極間容量Cpに比べて十分に大きい容量を持ち、電力回収回路51の電源として働くように、電圧値Vsの半分の大略Vs/2に充電されている。すなわち、コンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)は電位VB(=Vs/2)となり、他方の端子は接地端子GND1に接続され接地電位となる。
クランプ回路52は、走査電極SC1〜SCnを電位Vsにクランプするためのスイッチング素子Q13、および走査電極SC1〜SCnを接地電位(0(V))にクランプするためのスイッチング素子Q14を有している。そして、スイッチング素子Q13を介して走査電極SC1〜SCnを電源VS1に接続して電位Vsにクランプし、スイッチング素子Q14を介して走査電極SC1〜SCnを接地端子GND1(基準端子とも呼ぶ)に接続して電位0(V)にクランプする。したがって、クランプ回路52による電圧印加時のインピーダンスは小さく、強い維持放電による大きな放電電流を安定して流すことができる。
補助回路53は、コンデンサC11、インダクタL11、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した補助コンデンサである。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用いる補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、コンデンサC11のA点における電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、コンデンサC11の電位VAを下降させるとき導通させる基準電位側補助スイッチである。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時にコンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止する。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時にインダクタL10からコンデンサC11へ順方向に流れる電流の逆流を防止する。
そして、コンデンサC11の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)をインダクタL11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL11の他方の端子、すなわちインダクタL11とスイッチング素子Q15との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2(基準端子とも呼ぶ)に接続して基準電位(ここでは、基準電位を接地電位とする)にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11の他方の端子、すなわちインダクタL11とコンデンサC11との電気的な接続点に、ダイオードD13のカソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC11の他方の端子、すなわちインダクタL11とコンデンサC11との電気的な接続点に、ダイオードD14のアノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。実施の形態1では、このように補助回路53を構成する。
そして、維持パルス発生回路50は、タイミング発生回路45から出力されるタイミング信号により、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13、スイッチング素子Q14、スイッチング素子Q15、およびスイッチング素子Q16の導通と遮断とを切換える。これにより、維持パルス発生回路50は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路53を動作させ、維持パルス波形を発生させる。
例えば、維持パルス波形を立ち上げる際には、スイッチング素子Q11を導通させて電極間容量CpとインダクタL10とを共振させ、電力回収用のコンデンサC10から、ダイオードD11、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnに電力を供給する。そして、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が電位Vsに近づいた時点で、スイッチング素子Q13を導通させて、走査電極SC1〜SCnを駆動する回路を電力回収回路51からクランプ回路52に切換え、走査電極SC1〜SCnを電位Vsにクランプする。
逆に、維持パルス波形を立ち下げる際には、スイッチング素子Q12を導通させて電極間容量CpとインダクタL10とを共振させ、電極間容量Cpから、インダクタL10、スイッチング素子Q12、およびダイオードD12を通して、電力回収用のコンデンサC10に電力を回収する。そして、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が0(V)に近づいた時点で、スイッチング素子Q14を導通させる。これにより、走査電極SC1〜SCnを駆動する回路を電力回収回路51からクランプ回路52に切換え、走査電極SC1〜SCnを基準電位である0(V)にクランプする。
このようにして、維持パルス発生回路50は、維持パルスを発生させる。これらのスイッチング素子Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16は、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)やIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のスイッチング用素子を用いて構成することができる。
ここで、コンデンサC11およびインダクタL11は、補助蓄積回路を構成する。補助蓄積回路は、電力回収回路51により回収された主電力の一部を補助電力として一時的に蓄積し、電源VS2からの補助電力を一時的に蓄積する。スイッチング素子Q15およびスイッチング素子Q16は、スイッチ部を構成する。スイッチ部は、補助蓄積回路を電源VS2に接続して電位Vsに設定する。各スイッチング素子Q11、Q12、Q13、Q14、Q15、Q16は、単にスイッチとも呼ばれる。スイッチング素子Q15は、導通時に補助蓄積回路を電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16は、導通時に補助蓄積回路を基準電位に設定する。
実施の形態1では、維持パルスの立ち上がりの直前にはコンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも高い電位にし、維持パルスの立ち下がりの直前にはコンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VBよりも低い電位にしている。
具体的には、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給して維持パルス波形を立ち上げる直前、すなわちスイッチング素子Q11を導通させる直前に、スイッチング素子Q15を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させる。そして、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電力を充電し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ高い電位、すなわち電圧Vsの1.5倍の3Vs/2にする。
また、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収して維持パルス波形を立ち下げる直前、すなわちスイッチング素子Q12を導通させる直前に、スイッチング素子Q16を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させる。そして、コンデンサC11の電力を、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2へ放出し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ低い電位、すなわち−Vs/2にする。
これにより、実施の形態1では、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時にインダクタL10に流れる電流JL10を、インダクタL10と電極間容量CpとのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させ、維持パルスを発生させる際のピーク電流を抑制して、無効電力の削減およびEMIの低減を実現している。この詳細は後述する。
インダクタL11とのLC共振の対象となる容量は、実際はコンデンサC11とコンデンサC10との合成容量、すなわちコンデンサC11の容量をCa、コンデンサC10の容量をCbとすると、Ca×Cb/(Ca+Cb)、になる。ここでは、コンデンサC11の容量をコンデンサC10よりも十分に小さい値、例えば、コンデンサC10を8μF、コンデンサC11を0.02μF、に設定する。このため、コンデンサC11とコンデンサC10との合成容量は、実質的にコンデンサC11の容量に等しいものとして説明を行う。
維持パルス発生回路60は、維持パルス発生回路50と同様の構成になっている。維持パルス発生回路60は、電力回収回路61、クランプ回路62、および補助回路63を含む。電力回収回路61は電力回収回路51と同様に構成され、クランプ回路62はクランプ回路52と同様に構成され、補助回路63は補助回路53と同様に構成される。維持パルス発生回路60は、パネル10の電極間容量Cpの一端である維持電極SU1〜SUnに接続されている。維持パルス発生回路60の動作は、維持パルス発生回路50と同様であるので説明を省略する。
電力回収回路51のインダクタL10とパネル10の電極間容量CpとのLC共振の周期(以下、「共振周期」と記す)は、インダクタL10のインダクタンスをLとすれば、計算式「2π√(LCp)」によって求めることができる。また、コンデンサC11とインダクタL11との共振周期も同様の計算式で求めることができる。そして、実施の形態1では、電力回収回路51における共振周期が大略2μsecになるようにインダクタL10を設定し、電力回収回路61における共振周期も同様に設定している。また、維持パルスの周波数を100kHzとし、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりにかける期間をそれぞれ1μsec、維持パルスを電位Vsにクランプする期間を3μsecとし、補助回路53における共振周期が大略6μsecになるようにインダクタL11およびコンデンサC11を設定している。また、補助回路63における共振周期も同様に設定している。しかし、これらの数値は実施の形態における一例に過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に合わせて最適な値に設定すればよい。
次に、上述したように、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時にインダクタL10に流れる電流JL10を、インダクタL10と電極間容量CpとのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させる動作の詳細について説明する。
図7は、維持パルス発生回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、維持パルスを発生させるための一連の動作をT1〜T6で示した6つの期間に分割し、それぞれの期間について説明する。また、ここでは維持パルス発生回路50での動作を説明するが、維持パルス発生回路60における動作も同様である。
図7では、上から順に、走査電極SC1〜SCnに印加される走査電極駆動信号S43の電圧の変化、補助回路53におけるコンデンサC11(図6のA点)の電位VAの変化、インダクタL10に流れる電流JL10(ここでは、走査電極SC1〜SCnに向かって流れる場合を正、走査電極SC1〜SCnから流れてくる場合を負とする)の変化、スイッチング素子Q11の制御の状態、スイッチング素子Q12の制御の状態、スイッチング素子Q13の制御の状態、スイッチング素子Q14の制御の状態、スイッチング素子Q15の制御の状態、スイッチング素子Q16の制御の状態を示す。
また、図8は、図7に示したタイミングチャートの期間T1、期間T2を拡大して示した図である。図8では、上から順に、走査電極SC1〜SCnに印加される走査電極駆動信号S43の電圧の変化、補助回路53におけるコンデンサC11(図6のA点)の電位VAの変化、インダクタL11を流れる電流JL11の変化、インダクタL10に流れる電流JL10の変化、スイッチング素子Q11の制御の状態、スイッチング素子Q13の制御の状態、スイッチング素子Q15の制御の状態、スイッチング素子Q16の制御の状態を示す。
以下の説明においてスイッチング素子を導通させる動作をオン、遮断させる動作をオフと表記し、図面にはスイッチング素子をオンさせる信号を「ON」、オフさせる信号を「OFF」と表記する。また、図7では、正の維持パルス電圧Vsを表す正極の波形を用いて説明をするが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、負の維持パルス電圧Vsを表す負極の波形に関する実施の形態については、以下の説明において正極の波形の「立ち上がり」を負極の波形の「立ち下がり」に読みかえることで、負極の波形であっても同様の効果を得ることができる。
(期間T1)
時点t1でスイッチング素子Q15をオンにする。すると、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が上昇し始める。電流JL11は補助電流とも呼ばれ、補助電流が流れる上述した経路は供給充電経路とも呼ばれる。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11とインダクタL11とは共振回路を構成している。このため、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2において、コンデンサC11の電位VAはVs/2+Vs、すわなち3Vs/2付近まで上昇する。
この間、スイッチング素子Q14はオンに維持し、走査電極SC1〜SCnは0(V)にクランプしておく。
(期間T2)
次に、時点t2でスイッチング素子Q14およびスイッチング素子Q15をオフにするとともにスイッチング素子Q11をオンにする。
インダクタL10と電極間容量Cpとは共振回路を構成しているので、このスイッチング動作により、A点が電位3Vs/2になるように充電されたコンデンサC11から、ダイオードD13、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ補助電流が流れる。補助電流が流れる上述した経路は、供給放電経路とも呼ばれる。また、電力回収用のコンデンサC10から、ダイオードD11、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ電流が流れる。この電流は主電流とも呼ばれ、主電流が流れる上述した経路は供給経路とも呼ばれる。図7および図8に示す電流JL10は、インダクタL10を流れる主電流および補助電流の合計を表す。これにより、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が上がり始める。
例えば、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を大略2μsecに設定した場合、時点t2から大略1μsec後には走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は電位Vs付近まで上昇する。
このとき、実施の形態1では、補助回路53においてA点が電位VA(=3Vs/2)になるように充電されたコンデンサC11から、走査電極SC1〜SCnへと補助電流が流れる。このため、図8のインダクタL10に流れる電流JL10の変化を示す波形において実線で示すように、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりは、一点鎖線で示す補助回路53を用いない場合と比較して、正方向に急峻に増加する。
また、実施の形態1では、コンデンサC11の容量をコンデンサC10と比較して十分に小さい値(ここでは、コンデンサC10を8μF、コンデンサC11を0.02μFとする)にしている。したがって、図7および図8においてコンデンサC11(図6のA点)の電位VAの変化を示す波形のように、コンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへの電力供給によりコンデンサC11の電位VAは急激に下降する。そして、時点t2から比較的短い時間が経過した時点t21においてコンデンサC11の正極側と負極側の電位差は0となり、コンデンサC11の電位VAはコンデンサC10の電位VBと同電位(電位Vs/2)となる。これにより、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへの電力供給の途中でコンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへの電力供給は停止する。それ以降は、コンデンサC10から出力される電力のみが走査電極SC1〜SCnへと供給される。
このように、コンデンサC11に充電された電力により、維持パルスの立ち上がり時に、インダクタL10を介して走査電極SC1〜SCnに流れる電流JL10は、一時的に増加して急峻に立ち上がる。また、コンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへの電力供給は、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnへの電力供給の途中で停止するので、インダクタL10を介して流れる電流JL10の最大値は、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期に依存した電流値となる。
ここで、実施の形態1における維持パルスの立ち上がり時(立ち下がり時)において、インダクタL10に流れる電流JL10を一時的に増加させて駆動を行う理由を説明する。
近年では、パネルのさらなる高精細化が進み、1つのサブフィールド期間内に書込みをしなければならない電極数がますます増加している。そのため1回の書込み期間に要する時間が増大する傾向にあるが、1つのサブフィールドに割り当てることができる時間は限られているため、例えば維持パルスの周期を短くする等して維持期間を短縮するといった対応が必要となる。
一方、安定した維持放電を発生させるためには、一般に放電遅れと呼ばれる放電発生の遅れ時間および放電セル間での放電遅れのばらつき等の阻害要因を考慮する必要がある。放電発生の遅れ時間は、放電セルへの印加電圧が放電開始電圧を超えてから実際に放電が発生するまでの時間を表す。これらの要因を考慮し、維持パルスを電源VS1の電位Vsおよび接地電位にクランプするクランプ期間を十分に確保しなければならない。そして、クランプ期間を確保しつつ維持パルスの周期を短くするためには、例えば維持パルスの立ち上がりや立ち下がりを急峻にし、それらにかける時間を短縮するといった対応が必要となる。
また、維持動作においては、電圧の変化が急峻な状態で放電を生じさせると、強い放電が発生して放電セル内に十分な壁電荷を形成することができる。さらに、電圧の変化が急峻な状態で放電を生じさせることで放電開始電圧のばらつきを吸収し、維持放電の放電セル毎のばらつきを抑えることができるので、放電を安定に発生させる効果を高めることができる。
そのため、維持パルス発生回路50から走査電極SC1〜SCnに供給する走査電極駆動信号S43の電流をできるだけ急峻に増加させ、維持パルスの立ち上がりを急峻にすることが望ましい。
維持パルスの立ち上がりや立ち下がりを急峻にするためには、回収インダクタであるインダクタL10のインダクタンスを小さくする等して、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を短くすればよい。しかしながら、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を短くすると、コンデンサC10と電極間容量Cpとの間を移動する電流の最大値(ピーク電流)が増加し、EMIを増加させてしまう。また、ピーク電流が増加すると、発光に寄与することなく無効に消費される電力、すなわち無効電力も増加してしまう。そして、高精細化されたパネルでは駆動負荷も増大するため、無効電力がさらに増加する恐れがある。
また、電力回収回路51の出力インピーダンスは、クランプ回路52の出力インピーダンスと比較して大きいため、ピーク電流の増加は、駆動負荷等の影響によるリンギングと呼ばれる波形歪を発生させる。このような波形歪は、放電を不安定にするだけでなく、無効電力をさらに増加させてしまう。
また、ピーク電流が大きいとその分だけ電圧降下も大きくなるため、図8の走査電極SC1〜SCnに印加される走査電極駆動信号S43の電圧の変化を示す波形に破線で示すように、電力回収回路51による駆動時に走査電極SC1〜SCnへの走査電極駆動信号S43の印加電圧が電圧Vsまで上昇しない。そうすると、直後のクランプ回路52への切換え時に電源VS1から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力が増え、消費電力が増加してしまう。
一方、インダクタL10のインダクタンスを大きくする等して電力回収回路51の共振周期を長くすれば、電力回収回路51から走査電極SC1〜SCnに供給する電流JL10の立ち上がりは緩やかになる。そうすると、コンデンサC10と電極間容量Cpとの間を移動する電流の最大値(ピーク電流)が低減されるので、EMIを低減することができ、無効電力を低減することができる。また、電圧降下も抑えられるので、電力回収回路51による駆動時に走査電極SC1〜SCnへの走査電極駆動信号S43の印加電圧を、より電圧Vsに近い電位まで上昇させることができる。これにより、直後のクランプ回路52への切換え時に電源VS1から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力を低減でき、消費電力を低減することができる。
しかしながら、電力回収回路51の共振周期を長くして、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりの傾きを表すエッジ特性を緩やかにすると、維持期間がその分、増大するといった問題が発生する。
これらのことから、高精細化されたパネルを安定に駆動しつつEMIおよび無効電力を低減するためには、維持パルスを発生させる際のエッジ特性をできるだけ急峻にし、一方で維持パルス発生回路50と電極間容量Cpとの間を流れる走査電極駆動信号S43の電流の最大値、すなわちピーク電流を低減させるといった、互いに矛盾する動作を両立させることが必要となることがわかる。
そして、実施の形態1における補助回路53は、この動作を実現することを目的としたものであり、維持パルス発生回路と電極間容量Cpとの間を流れるピーク電流を低減しつつ維持パルスを発生させる際のエッジ特性を急峻にすることを可能にするための回路である。
すなわち、維持パルス波形を立ち上げる直前には、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、電源VS2からコンデンサC11に電力を充電して、コンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VBよりも高い電位(ここでは、3Vs/2)にする。維持パルス波形を立ち下げる直前には、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、コンデンサC11の電力を基準電位にある接地端子GND2へ放出して、コンデンサC11の電位VAをコンデンサC10の電位VBよりも低い電位(ここでは、−Vs/2)にする。これにより、電力回収回路51の動作開始直後に、コンデンサC11と電極間容量Cpとの間で電力を移動させて、インダクタL10に流れる電流JL10を、インダクタL10と電極間容量CpとのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることができる。すなわち、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時において、維持パルス発生回路50と電極間容量Cpとの間を移動する走査電極駆動信号S43の電流を一時的に増加させることができ、これによりインダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を短くすることなく、維持パルスの急峻なエッジ特性を実現することが可能となる。
また、コンデンサC11の容量をコンデンサC10と比較して十分に小さい値に設定しているため、電力回収回路51の動作開始直後に発生するインダクタL10における電流JL10増加は一時的なものに過ぎない。そのため、維持パルス発生回路と電極間容量Cpとの間を流れる走査電極駆動信号S43の電流の最大値は、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期により決定される。これにより、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期が長くなるようにインダクタL10のインダクタンスを設定することで、維持パルス発生回路と電極間容量Cpとの間のピーク電流を抑制することができる。
図8の電流JL10に関して一点鎖線で示した波形は、実施の形態1よりもインダクタL10のインダクタンスを小さくして共振周期を短くし、かつ補助回路53を用いない構成での電力回収回路において、走査電極SC1〜SCnへの電力供給の状態を表したものである。この一点鎖線で示した波形と実施の形態1における実線で示した波形との差に示されるように、実施の形態1における構成では、期間T2の維持パルスの立ち上がりにおいて電力回収回路51から走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりを急峻にすることができ、かつピーク電流を抑えることが可能となる。
したがって、ピーク電流の低減による無効電力の低減およびEMIの低減を実現でき、さらに、ピーク電流の低減によるリンギングの低減によって維持放電を安定に発生させることが可能となる。また、無効電力を低減することで、走査電極SC1〜SCnに印加する走査電極駆動信号S43の電圧を、より電圧Vsに近い電位(ここでは、実質的に電位Vsに達する)まで上昇させることが可能となる。これにより、電力回収回路51における電力の利用効率を上げるとともに、直後のクランプ回路52への切換え時に電源VS1から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力を抑えて、消費電力をさらに低減させることができる。
(期間T3)
そして、時点t3でスイッチング素子Q13をオンにする。すると走査電極SC1〜SCnは、スイッチング素子Q13を通して直接に電源VS1へ接続される。
実施の形態1では、走査電極SC1〜SCnの電位は、電力回収回路51による駆動によって実質的に電位Vsに達しているため、走査電極SC1〜SCnが電位Vsにクランプされても走査電極SC1〜SCnの電位に実質的な変化は生じない。これにより、クランプ回路52から走査電極SC1〜SCnへ供給される電力を削減することができる。また、スイッチング素子Q13は続く期間T4の間もオンに維持し、これにより期間T3および期間T4では、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は電位Vsに保たれる。
(期間T4)
時点t4でスイッチング素子Q16をオンにする。すると、コンデンサC10から、コンデンサC11、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2に補助電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が下降し始める。補助電流が流れる上述した経路は、回収充電経路とも呼ばれる。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11とインダクタL11とは共振回路を構成している。このため、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t5において、コンデンサC11の電位VAはVs/2−Vs、すわなち−Vs/2付近まで下降する。
(期間T5)
次に、時点t5でスイッチング素子Q13およびスイッチング素子Q16をオフにするとともにスイッチング素子Q12をオンにする。
インダクタL10と電極間容量Cpとは共振回路を構成しているので、このスイッチング動作により、走査電極SC1〜SCnから、インダクタL10、スイッチング素子Q12、およびダイオードD14を通して、A点が電位−Vs/2になるように充電されたコンデンサC11へ補助電流が流れる。補助電流が流れる上述した経路は、回収放電経路とも呼ばれる。また、走査電極SC1〜SCnから、インダクタL10、スイッチング素子Q12、およびダイオードD12を通して、電力回収用のコンデンサC10へ主電流が流れる。主電流が流れる上述した経路は回収経路とも呼ばれる。電流JL10は、インダクタL10を流れる主電流および補助電流の合計を表す。これにより、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位が下がり始める。
例えば、インダクタL10と電極間容量Cpとの共振周期を大略2μsecに設定した場合、時点t5から大略1μsec後には走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は接地電位付近まで下降する。
このとき、実施の形態1では、補助回路53においてA点が電位−Vs/2になるように充電されたコンデンサC11へ、走査電極SC1〜SCnから補助電流が流れる。このため、上述の期間T2で説明したものと同様の理由により、走査電極SC1〜SCnから維持パルス発生回路50へ流れる走査電極駆動信号S43の電流の立ち下がり(ここでは、走査電極SC1〜SCnから維持パルス発生回路50へ流れる場合を負方向としているため、立ち下がりと表記)は、補助回路53を用いない場合と比較して、急峻に減少(負方向に急峻に増加)する。
これにより、補助回路53を用いない構成における走査電極SC1〜SCnから電力回収回路への電力の回収時と比較して、実施の形態1における構成では、期間T5の維持パルスの立ち下がりにおける走査電極SC1〜SCnから電力回収回路51へ流れる電流JL10の立ち下がりを急峻にし、かつインダクタL10に流れるピーク電流を抑えることが可能となる。
したがって、ピーク電流の低減による無効電力の低減およびEMIの低減を実現でき、さらに、ピーク電流の低減によるリンギングの低減によって維持放電を安定に発生させることが可能となる。また、無効電力を低減することで、走査電極SC1〜SCnに印加する走査電極駆動信号S43の電圧を、より接地電位に近い電位(ここでは、実質的に接地電位に達する)まで下降させることが可能となる。これにより、電力回収回路51における電力の回収効率を上げるとともに直後のクランプ回路52への切換え時に走査電極SC1〜SCnから接地端子GND1へ放出される電力を抑えて、消費電力をさらに低減させることができる。
また、ピーク電流を抑えることで無効電力を低減することができ、これにより、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位をほぼ接地電位まで下降させることができる。したがって、直後のクランプ回路52への切換え時に消費される電力を抑え、無効電力をさらに低減させることができる。
(期間T6)
そして、時点t6でスイッチング素子Q14をオンにする。すると走査電極SC1〜SCnは、スイッチング素子Q14を通して直接に接地される。
実施の形態1では、走査電極SC1〜SCnにおける走査電極駆動信号S43の電位は、電力回収回路51による駆動によって実質的に接地電位である0(V)に達しているため、走査電極SC1〜SCnが接地電位にクランプされても走査電極SC1〜SCnの電位に実質的な変化は生じない。これにより、クランプ回路52における消費電力を削減することができる。
スイッチング素子Q11は時点t3以降、時点t4までにオフすればよく、スイッチング素子Q12は時点t6以降、次の時点t1までにオフすればよい。また、維持パルス発生回路50の出力インピーダンスを下げるために、スイッチング素子Q13は時点t5直前にオフにすることが望ましく、スイッチング素子Q14は時点t2直前にオフにすることが望ましい。
ここでは維持パルス発生回路50での動作を説明したが、維持パルス発生回路60における動作も同様であるため、維持パルス発生回路60に関する説明は省略する。
維持期間においては、以上の期間T1〜期間T6の動作を、必要なパルス数に応じて繰り返す。このようにして、基準電位である0(V)から電位Vsに変位する維持パルス電圧を、表示電極対24のそれぞれに交互に印加して放電セルを維持放電させる。
以上、説明したように、実施の形態1によれば、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時のパルスエッジにおいて、補助回路53を用いることにより、回収インダクタ(電力回収回路51ではインダクタL10)に流れる電流JL10の大きさを急峻に増加させている。その結果、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、維持パルスのクランプ期間を確保するとともに、回収インダクタと電極間容量Cpとの共振周期を長くすることで回収インダクタと電極間容量Cpとの間に流れるピーク電流を低減することができる。これにより、高精細化パネルに対しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
実施の形態1では、インダクタL11とコンデンサC11との共振周期を大略6μsecとする構成を説明した。これは、維持パルスの周波数を100kHzとし、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりにかける期間(図7では、期間T2および期間T5)をそれぞれ1μsec、維持パルスを電位Vsにクランプする期間を3μsecとしたためである。このように、実施の形態1においては、維持パルス発生時におけるクランプ期間内にコンデンサC11への充電が行われるように、設定することが望ましい。このために、インダクタL11とコンデンサC11との共振周期の2分の1が、表示電極対を電源VS1の電位Vsにクランプする期間(図7では、時点t3から時点t5までの期間)以下で、かつ表示電極対を接地電位にクランプする期間(図7では、時点t6から次の時点t2までの期間)以下になるように設定することが望ましい。
実施の形態1では、コンデンサC10を8μFとし、コンデンサC11を0.02μFとする構成を説明したが、維持パルスの立ち上がりを急峻にし、かつピーク電流を抑える効果を得るためには、コンデンサC11をコンデンサC10の10分の1以下の容量に設定することが望ましい。
実施の形態1では、補助回路53に1つの共振回路を有する構成を説明したが、これ以外の構成でも同様の動作を行うことができる。以降の実施の形態では、補助回路の他の構成例について説明する。
(実施の形態2)
実施の形態2では、2つの共振回路を用いた補助回路の構成例について、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
図9は、維持パルス発生回路501の回路図である。維持パルス発生回路501は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路531を有する。電力回収回路51およびクランプ回路52は、実施の形態1において示した電力回収回路51およびクランプ回路52と同様の構成であり同様の動作であるので、ここでの説明は省略する。
補助回路531は、コンデンサC11、コンデンサC12、インダクタL11、インダクタL12、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した電源側補助コンデンサである。コンデンサC12は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した基準電位側補助コンデンサである。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用い、電源VS2からコンデンサC11へ電力を充電するときに使用する補助インダクタである。インダクタL12は、コンデンサC12とのLC共振に用い、コンデンサC12から基準電位にある接地端子GND2へ電力を放出するときに使用する補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、コンデンサC11の電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、コンデンサC12のC点における電位VCを下降させるとき導通させる基準電位側補助スイッチである。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時に、コンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時に、インダクタL10からコンデンサC12へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。
そして、コンデンサC11の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)をインダクタL11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、コンデンサC12の一方の端子をコンデンサC10とコンデンサC11との電気的な接続点に、コンデンサC12の他方の端子(すなわちC点)をインダクタL12の一方の端子にそれぞれ接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL12の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、ダイオードD13のカソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC12とインダクタL12との電気的な接続点に、ダイオードD14のアノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。このようにして補助回路531を構成する。
ここで、コンデンサC11、インダクタL11、コンデンサC12、およびインダクタL12は、補助蓄積回路を構成する。スイッチング素子Q15は、導通時に補助蓄積回路を電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16は、導通時に補助蓄積回路を基準電位に設定する。補助蓄積回路は、2つの副補助蓄積回路を含む。コンデンサC11およびインダクタL11は、副補助蓄積回路を構成し、コンデンサC12およびインダクタL12は、別の副補助蓄積回路を構成する。スイッチング素子Q15は、導通時に、コンデンサC11およびインダクタL11を含む副補助蓄積回路を電位Vsに設定する。スイッチング素子Q16は、導通時に、コンデンサC12およびインダクタL12を含む別の副補助蓄積回路を基準電位に設定する。コンデンサC11およびコンデンサC12は、補助容量部(すなわち、補助蓄積部の一例)を構成する。各コンデンサC11、C12は、副補助容量部とも呼ばれる。インダクタL11およびインダクタL12は、補助誘導部を構成する。各インダクタL11、L12は、副補助誘導部とも呼ばれる。
そして、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給して維持パルス波形を立ち上げる直前、すなわちスイッチング素子Q11を導通させる直前に、スイッチング素子Q15を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させ、VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電力を充電し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ高い電位3Vs/2にする。
また、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収して維持パルス波形を立ち下げる直前、すなわちスイッチング素子Q12を導通させる直前に、スイッチング素子Q16を導通させてコンデンサC11とインダクタL11とをLC共振させ、コンデンサC11の電力を、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2へ放出し、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10の電位VB(=Vs/2)よりも電圧Vsだけ低い電位、すなわち−Vs/2にする。
このような構成であっても、実施の形態1と同様に、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時のパルスエッジにおいて、補助回路531を用いることにより、回収インダクタ(電力回収回路51ではインダクタL10)に流れる電流JL10の大きさを急峻に増加させている。その結果、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、維持パルスのクランプ期間を確保するとともに、回収インダクタと電極間容量Cpとの共振周期を長くすることで回収インダクタと電極間容量Cpとの間に流れるピーク電流を低減することができる。これにより、高精細化パネルに対しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
さらに、実施の形態2では、補助コンデンサを、回収コンデンサよりも高い電位にするときに用いる電源側補助コンデンサ(図9では、コンデンサC11)と、回収コンデンサよりも低い電位にするときに用いる基準電位側補助コンデンサ(図9では、コンデンサC12)とに分けた構成としている。このため、電源側補助コンデンサと基準電位側補助コンデンサとを互いに異なる容量に設定することで、維持パルスの立ち上がりにおける電流制御と立ち下がりにおける電流制御とを互いに独立して設定することができる。
実施の形態1では、インダクタL11とコンデンサC11との共振周期の2分の1がクランプ期間以下になるように設定する構成を説明した。一方、実施の形態2では、補助コンデンサをコンデンサC11とコンデンサC12とに分け、補助インダクタをコンデンサC11用のインダクタL11とコンデンサC12用のインダクタL12とにそれぞれ分けた構成としている。このため、補助コンデンサと補助インダクタとの共振周期をさらに長く設定することができ、共振周期に依存して変化するピーク電流をさらに抑えることができる。ここでピーク電流は、電源VS2からインダクタL11を介してコンデンサC11へ流れる電流JL11の最大値、およびコンデンサC12からインダクタL12を介して接地端子GND2へ流れる電流JL12の最大値である。具体的には、維持パルスの周波数を100kHz(すなわち、維持パルスの周期が10μsec)とし、維持パルスの立ち上がりおよび立ち下がりにかける期間をそれぞれ1μsecとする。この場合、例えばコンデンサC11に充電する期間には、最大で、維持パルスの立ち上がりにかける期間(図7では、期間T2)を除く期間である9μsecをかけることができる。したがって、コンデンサC11とインダクタL11との共振周期を最大で18μsecに設定することができる。同様に、コンデンサC12に充電する期間には、最大で、維持パルスの立ち下がりにかける期間(図7では、期間T5)を除く期間をかけることができ、コンデンサC12とインダクタL12との共振周期の最大値もその期間に応じた数値に設定することができる。
図10は、実施の形態2の変形例における維持パルス発生回路501Aの回路図である。図10の維持パルス発生回路501Aは、図9の維持パルス発生回路501と比較して、コンデンサC11およびコンデンサC12に、各々インダクタL13およびインダクタL14が直列に接続され、その結果、補助回路531が補助回路531Aに変更されていることのみ異なるので、その違いのみを説明する。図11は、維持パルス発生回路501Aの動作を説明するためのタイミングチャートである。また、図12は、図11に示したタイミングチャートの期間T1、期間T2を拡大して示した拡大図である。図12において、走査電極SC1〜SCnの電位S43、コンデンサC11の電位VA、インダクタL11の電流JL11、インダクタL13の電流JL13、およびインダクタL10の電流JL10の破線は、スイッチング素子Q15の1回目のオン動作に起因する波形、実線は2回目以降のオン動作に起因する波形を示す。1回目のオン動作に起因する波形には、括弧内の期間T1、T2、T3、および括弧内の時点t1、t2、t21、t22、t3が関係する。一方、2回目以降のオン動作に起因する波形には、期間T1A、T2A、T3A、および時点t1A、t2A、t21A、t22A、t3Aが関係する。
図10に示すように、補助回路531Aは、コンデンサC11、コンデンサC12、インダクタL13、インダクタL14、インダクタL11、インダクタL12、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。インダクタL13の一方の端子をコンデンサC11の一方の端子に、インダクタL13の他方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)にそれぞれ接続する。またインダクタL14の一方の端子をコンデンサC12の一方の端子に、インダクタL14の他方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)にそれぞれ接続する。
図8において上述したように、スイッチング素子Q15の1回目のオン動作によりインダクタL11とコンデンサC11とをLC共振させ、コンデンサC11の電位VAを3Vs/2にする。次にスイッチング素子Q11をオンすることにより、コンデンサC11から、ダイオードD13、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ補助電流が流れる。
コンデンサC11の電荷がなくなりコンデンサC11の電圧が0Vとなると(図12の時点t21)、インダクタL13に流れていた電流JL13により、コンデンサC11は逆方向に逆方向電圧VC11まで充電される。インダクタL13の電流JL13が0Aになり(図12の時点t22)、コンデンサC11の逆方向への充電は終了する。その後は走査電極SC1〜SCnには、コンデンサC10から、ダイオードD11、スイッチング素子Q11、およびインダクタL10を通して、走査電極SC1〜SCnへ主電流が流れる。コンデンサC11の逆方向電圧VC11は、ダイオードD13により放電が阻止され充電されたままになる。このときコンデンサC11の電位VAは、図11に示すように時点t1Aまで、Vs/2−VC11となる。
スイッチング素子Q15の2回目のオン動作により、インダクタL11とコンデンサC11とインダクタL13とを共振させ、コンデンサC11を充電する。このとき充電される共振電圧は2(Vs/2+VC11)となり、コンデンサC11の電位VAは時点t2Aにおいて3Vs/2+VC11となる。したがって維持パルスの立ち上がり時のパルスエッジにおいて、インダクタL10に流れる電流JL10の大きさをさらに急峻に増加させている。そのため維持パルスの立ち上がり時に走査電極SC1〜SCnに供給される電力が増加し、維持パルスの立ち上がりは1回目の立ち上がりに比較してT2A1だけ早くなる。時点t22A以降の動作は、スイッチング素子Q15の1回目における時点t22以降の動作と同様である。説明は省略するが、維持パルスの立ち下がりもインダクタL14の動作により同様に早くなる。
このように、図10に示した維持パルス発生回路501Aでは、図9に示した維持パルス発生回路501の場合よりも維持パルスの立ち上がり、立ち下がりがさらに早くなる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
図13は、維持パルス発生回路502の回路図である。維持パルス発生回路502は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路532を有する。電力回収回路51およびクランプ回路52は、実施の形態1において示した電力回収回路51、クランプ回路52と同様の構成であり同様の動作であるので、ここでの説明は省略する。
補助回路532は、コンデンサC11、スイッチング素子Q19、インダクタL11、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、スイッチング素子Q17、スイッチング素子Q18、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した補助コンデンサである。スイッチング素子Q19は、コンデンサC10とコンデンサC11との間に直列に挿入し、コンデンサC11の電位VAをいわゆるチャージポンプにより上昇または下降するときに導通させる。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用いる補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを下降させるときに導通させる基準電位側補助スイッチであるスイッチング素子Q17は、コンデンサC11を電源VS2の電位(ここでは、電位Vs)にチャージポンプするときに導通させる。スイッチング素子Q18は、コンデンサC11を基準電位(ここでは、接地電位)にチャージポンプするときに導通させる。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時に、コンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時に、インダクタL10からコンデンサC11へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。
そして、スイッチング素子Q19の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、スイッチング素子Q19の他方の端子をコンデンサC11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)はインダクタL11の一方の端子に接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子をVS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL11とスイッチング素子Q15との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、スイッチング素子Q17の一方の端子をコンデンサC11とスイッチング素子Q19との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q17の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q18の一方の端子をコンデンサC11とスイッチング素子Q19とスイッチング素子Q17との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q18の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、カソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、アノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。このようにして補助回路532を構成する。
各スイッチング素子Q17、Q18、Q19は、単にスイッチとも呼ばれる。
図14は、維持パルス発生回路502の動作を説明するためのタイミングチャートである。図14にはスイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13、およびスイッチング素子Q14の動作を示していないが、これらのスイッチング素子の動作は図7において説明した動作と同様であるものとする。
(期間T1)
図14に示すように、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前、すなわちスイッチング素子Q11をオンさせる前の時点t1で、スイッチング素子Q19をオフにするとともにスイッチング素子Q18をオンにする。これにより、コンデンサC11の電位VAは一旦基準電位である接地電位に維持される。
また、時点t1でスイッチング素子Q15をオンにする。すると、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が上昇し始める。コンデンサC11はスイッチング素子Q18によって接地電位に維持されているので、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2においてコンデンサC11の電位VAは電圧Vsの2倍の2Vs付近まで上昇する。
(期間T2)
次に、時点t2で、スイッチング素子Q15およびスイッチング素子Q18をオフにするとともにスイッチング素子Q19をオンにする。これにより、コンデンサC11とコンデンサC10とは電気的に接続され、コンデンサC11の電位VAは、コンデンサC11両端の電圧2Vsに、コンデンサC10の電位Vs/2が加算、すなわちチャージポンプされて5Vs/2となる。
また、期間T2では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によってコンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力が供給される。そして、A点が電位5Vs/2になるように充電されたコンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりは、補助回路532を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態3では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧Vsだけ高くできるので、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
実施の形態3において、コンデンサC11の容量は、実施の形態1と同様にコンデンサC10と比較して十分に小さい値とし、ここでは、コンデンサC10を8μF、コンデンサC11を0.02μFとする。
(期間T3)
期間T3における動作は、図7において説明した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(期間T4)
次に、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収する直前、すなわちスイッチング素子Q12をオンさせる前の時点t4で、スイッチング素子Q19をオフにするとともにスイッチング素子Q17をオンにする。これにより、コンデンサC11の電位VAは一旦電源VS2の電位Vsに維持される。
また、時点t4でスイッチング素子Q16をオンにする。すると、コンデンサC11から、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が下降し始める。コンデンサC11のスイッチング素子Q17側の端子は、スイッチング素子Q17によって電位Vsに維持されている。このため、コンデンサC11とインダクタL11とのLC共振により、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t5においてコンデンサC11の電位VAは−Vs付近まで下降する。
(期間T5)
次に、時点t5で、スイッチング素子Q16およびスイッチング素子Q17をオフにするとともにスイッチング素子Q19をオンにする。これにより、コンデンサC11とコンデンサC10とは電気的に接続され、コンデンサC11の電位VAは、コンデンサC11両端の電圧−2Vsに、コンデンサC10の電位Vs/2が加算、すなわちチャージポンプされて−3Vs/2となる。
また、期間T5では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によって走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力が回収される。そして、走査電極SC1〜SCnから、A点が電位−3Vs/2になるように充電されたコンデンサC11へと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち下がりは、補助回路532を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態3では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧Vsだけ低くできるので、走査電極SC1〜SCnから流れる電流JL10の立ち下がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
(期間T6)
期間T6における動作は、図7において説明した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
以上、説明したように、実施の形態3では、実施の形態1の構成に加え、さらにスイッチング素子Q17、スイッチング素子Q18、およびスイッチング素子Q19を設けてコンデンサC11の電位VAをチャージポンプする構成としている。このため、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前においては実施の形態1よりも高くすることができ、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収する直前においては実施の形態1よりも低くすることができる。これにより、電力回収回路の動作開始直後において、電力回収回路と電極間容量Cpとの間に流れる電流を一時的に増加させることができ、さらにこの増加量を、実施の形態1よりもさらに増加させることが可能となる。
スイッチング素子Q17、スイッチング素子Q18、およびスイッチング素子Q19を含む構成は、チャージポンプ回路と呼ばれる。チャージポンプ回路は、コンデンサC11の一端(コンデンサC11とスイッチング素子Q19の接続点)の電位を切換えることにより、電位VAをチャージポンプする。
(実施の形態4)
実施の形態4では、実施の形態1と異なる点を中心に説明する。その他の構成、動作、および効果は、実施の形態1と同等であるので、説明を省略する。
図15は、維持パルス発生回路503の回路図である。維持パルス発生回路503は、電力回収回路51、クランプ回路52、および補助回路533を有する。電力回収回路51、クランプ回路52は、実施の形態1において示した電力回収回路51、クランプ回路52と同様の構成であり同様の動作であるので、ここでの説明は省略する。
補助回路533は、コンデンサC11、コンデンサC13、インダクタL11、インダクタL15、スイッチング素子Q15、スイッチング素子Q16、スイッチング素子Q20、スイッチング素子Q21、ダイオードD13、およびダイオードD14を有する。コンデンサC11およびコンデンサC13は、電力回収用のコンデンサC10に直列に接続した補助コンデンサである。インダクタL11は、コンデンサC11とのLC共振に用いる補助インダクタである。インダクタL15は、コンデンサC13とのLC共振に用いる補助インダクタである。スイッチング素子Q15は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q16は、LC共振によってコンデンサC11の電位VAを下降させるときに導通させる基準電位側補助スイッチである。スイッチング素子Q20は、LC共振によってコンデンサC13のD点における電位VDを上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチである。スイッチング素子Q21は、LC共振によってコンデンサC13の電位VDを下降させるときに導通させる基準電位側補助スイッチである。ダイオードD13は、維持パルスの立ち上がり時に、コンデンサC11からインダクタL10へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。ダイオードD14は、維持パルスの立ち下がり時に、インダクタL10からコンデンサC11へ順方向に流れる電流の逆流を防止するダイオードである。
そして、コンデンサC11とコンデンサC13とコンデンサC10とが直列の接続になるように、コンデンサC13の一方の端子をコンデンサC10の一方の端子(すなわちB点)に、コンデンサC13の他方の端子(すなわちD点)をコンデンサC11の一方の端子にそれぞれ接続する。また、コンデンサC11の他方の端子(すなわちA点)をインダクタL11の一方の端子に、コンデンサC11とコンデンサC13との電気的な接続点をインダクタL15の一方の端子にそれぞれ接続する。また、スイッチング素子Q15の一方の端子をインダクタL11の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q15の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q20の一方の端子をインダクタL15の他方の端子に接続し、スイッチング素子Q20の他方の端子を電源VS2に接続して電位Vsにする。また、スイッチング素子Q16の一方の端子をインダクタL11とスイッチング素子Q15との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q16の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、スイッチング素子Q21の一方の端子をインダクタL15とスイッチング素子Q20との電気的な接続点に接続し、スイッチング素子Q21の他方の端子を接地端子GND2に接続して基準電位である接地電位にする。また、ダイオードD13のアノードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、ダイオードD13のカソードをスイッチング素子Q11とダイオードD11との電気的な接続点にそれぞれ接続する。また、ダイオードD14のカソードをコンデンサC11とインダクタL11との電気的な接続点に、ダイオードD14のアノードをスイッチング素子Q12とダイオードD12との電気的な接続点にそれぞれ接続する。このようにして補助回路533を構成する。
実施の形態4では、コンデンサC11およびコンデンサC13の容量をコンデンサC10と比較して十分に小さい値に設定し、かつコンデンサC11の容量をコンデンサC13よりも小さい値に設定している。具体的な一例としては、コンデンサC11とコンデンサC13との容量比を1:3に設定する。例えば、コンデンサC11を0.01μF、コンデンサC13を0.03μFとし、コンデンサC10をそれらと比較して十分に大きい8μFとする。
また、インダクタL15を用いてLC共振を発生させる期間ではスイッチング素子Q15、Q16をオフにするため、インダクタL15とのLC共振の対象となる容量は、実際はコンデンサC13とコンデンサC10との合成容量になる。しかし、ここでは、コンデンサC13の容量をコンデンサC10よりも十分に小さい値に設定しているため、コンデンサC13とコンデンサC10との合成容量は、実質的にコンデンサC13の容量に等しいものとみなすことができる。また、インダクタL11とのLC共振の対象となる容量は、コンデンサC11とコンデンサC13とコンデンサC10との合成容量になる。しかし、上述したようにコンデンサC11とコンデンサC13との合成容量がコンデンサC10の容量と比較して十分に小さい値になるので、コンデンサC11とコンデンサC13とコンデンサC10との合成容量は、実質的にコンデンサC11とコンデンサC13との合成容量に等しいものとみなすことができる。インダクタL11およびインダクタL15のインダクタンスは、これらのことを考慮して決定することが望ましい。また、ここに示した各数値は単なる一例に過ぎず、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。
ここで、コンデンサC11、インダクタL11、コンデンサC13、およびインダクタL15は、補助蓄積回路を構成する。スイッチング素子Q15およびスイッチング素子Q20は、導通時に補助蓄積回路を電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16およびスイッチング素子Q21は、導通時に補助蓄積回路を基準電位に設定する。補助蓄積回路は、2つの副補助蓄積回路を含む。コンデンサC11、コンデンサC13、およびインダクタL11は、副補助蓄積回路を構成し、コンデンサC13およびインダクタL15は、別の副補助蓄積回路を構成する。コンデンサC11、コンデンサC13、およびインダクタL11を含む副補助蓄積回路に対して、スイッチング素子Q15は、導通時に電位Vsに設定し、スイッチング素子Q16は、導通時に基準電位に設定する。コンデンサC13およびインダクタL15を含む別の副補助蓄積回路に対して、スイッチング素子Q20は、導通時に電位Vsに設定し、スイッチング素子Q21は、導通時に基準電位に設定する。コンデンサC11およびコンデンサC13は、補助容量部(すなわち、補助蓄積部の一例)を構成する。各コンデンサC11、C13は、副補助容量部とも呼ばれる。インダクタL11およびインダクタL15は、補助誘導部を構成する。各インダクタL11、L15は、副補助誘導部とも呼ばれる。
図16は、維持パルス発生回路503の動作を説明するためのタイミングチャートである。図16にはスイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、スイッチング素子Q13、およびスイッチング素子Q14の動作を示していないが、これらのスイッチング素子の動作は図7において説明した動作と同様であるものとする。
(期間T1)
図16に示すように、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前、すなわちスイッチング素子Q11をオンさせる前の時点t1で、スイッチング素子Q15をオンにする。これにより、電源VS2から、スイッチング素子Q15およびインダクタL11を通して、コンデンサC11に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が上昇し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11およびコンデンサC13とインダクタL11とは共振回路を構成している。このため、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t11においてコンデンサC11の電位VAはVs/2+Vs、すわなち3Vs/2付近まで上昇する。
ここでは、上述したようにコンデンサC11とコンデンサC13との容量比を1:3に設定しているので、コンデンサC11にかかる電圧は3Vs/4となり、コンデンサC13にかかる電圧はVs/4となる。
続いて、時点t11でスイッチング素子Q15をオフにするとともにスイッチング素子Q20をオンにする。これにより、電源VS2から、スイッチング素子Q20およびインダクタL15を通して、コンデンサC13に電流JL15が流れ、コンデンサC13の電位VDが上昇し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC13の電圧はVs/4である。このため、コンデンサC13とインダクタL15との共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2において、コンデンサC13の電位VDはVs/2+Vs/4+Vs/2、すわなち5Vs/4付近まで上昇する。
これにより、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)は、コンデンサC11にかかる電圧3Vs/4に、コンデンサC13の電位VD(=5Vs/4)が加算、すなわちチャージポンプされて、3Vs/4+5Vs/4、すなわち2Vs付近まで上昇する。
(期間T2)
次に、時点t2で、スイッチング素子Q20をオフにする。期間T2では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によってコンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力が供給される。そして、A点が電位2Vsになるように充電されたコンデンサC11から走査電極SC1〜SCnへと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりは、補助回路533を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態4では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧Vs/2だけ高くできるので、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち上がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
(期間T3)
期間T3における動作は、図7において説明した動作と同様であるため、ここでの説明は省略する。
(期間T4)
時点t4でスイッチング素子Q16をオンにする。すると、コンデンサC11から、インダクタL11およびスイッチング素子Q16を通して、基準電位にある接地端子GND2に電流JL11が流れ、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)が下降し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC11およびコンデンサC13とインダクタL11とは共振回路を構成しているので、共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t41においてコンデンサC11の電位VAはVs/2−Vs、すわなち−Vs/2付近まで下降する。
ここでは、上述したようにコンデンサC11とコンデンサC13との容量比を1:3に設定しているので、コンデンサC11にかかる電圧は−3Vs/4となり、コンデンサC13にかかる電圧は−Vs/4となる。
続いて、時点t41でスイッチング素子Q16をオフにするとともにスイッチング素子Q21をオンにする。これにより、コンデンサC13から、インダクタL15およびスイッチング素子Q21を通して、基準電位にある接地端子GND2に電流JL15が流れ、コンデンサC13の電位VDが下降し始める。コンデンサC10の電位VBはVs/2であり、コンデンサC13の電圧は−Vs/4であるので、コンデンサC13とインダクタL15との共振周期の2分の1の時間が経過した後の時点t2において、コンデンサC13の電位VDはVs/2−Vs/4−Vs/2、すわなち−Vs/4付近まで下降する。
これにより、コンデンサC11の電位VA(図面に示すA点の電位)は、コンデンサC11にかかる電圧―3Vs/4にコンデンサC13の電位VD(=−Vs/4)が加算、すなわちチャージポンプされて、−3Vs/4−Vs/4、すなわち−Vs付近まで下降する。
(期間T5)
次に、時点t5で、スイッチング素子Q21をオフにする。期間T5では、図7において説明した動作と同様に、LC共振によって走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力が回収される。そして、走査電極SC1〜SCnからA点が電位−Vsになるように充電されたコンデンサC11へと電流が流れることで、走査電極SC1〜SCnへ流れる電流JL10の立ち下がりは、補助回路533を用いない場合と比較して、急峻になる。また、実施の形態4では、コンデンサC11の電位VAを実施の形態1の場合よりもさらに電圧−Vs/2だけ低くできるので、走査電極SC1〜SCnから流れる電流JL10の立ち下がりを、実施の形態1よりもさらに急峻にできる。
以上、説明したように、実施の形態4では、実施の形態1における補助コンデンサを直列に接続した複数のコンデンサ(ここでは、2つのコンデンサ)で構成する。さらに、補助コンデンサを構成する複数のコンデンサと同数の補助インダクタ、電源側補助スイッチ、および基準電位側補助スイッチを設けて、コンデンサC11の電位VAをチャージポンプする構成とする。その結果、コンデンサC11の電位VAを、コンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給する直前においては実施の形態1よりも高くすることができ、走査電極SC1〜SCnからコンデンサC10に電力を回収する直前においては実施の形態1よりも低くすることができる。これにより、電力回収回路の動作開始直後において、電力回収回路と電極間容量Cpとの間に流れる電流を一時的に増加させる量を、実施の形態1よりもさらに増加させることが可能となる。
この構成では、直列に接続するコンデンサの数を増やすことで、コンデンサC11の電位VAをさらに上昇(または下降)させることが可能である。
なお、上述した実施の形態では、補助回路の電源電位として、高圧側に電源VS2の電位Vsを、低圧側に基準端子GND2の基準電位として接地電位を用いる構成を説明したが、電位Vsおよび基準電位を可変とする構成としてもよい。図17は、別の実施の形態における補助回路の電源電位を可変した場合の波形図である。例えば、電源VS2から補助コンデンサに電力を充電する動作においては、電位Vsを高めることで、実線で示すように補助コンデンサの電位VAを高めることができる。逆に電位Vsを低くすることで、破線や一点鎖線に示すように補助コンデンサの電位VAを低くすることができる。また、図示はしないが、基準電位に関しても同様であり、可変にすることで同様の効果を得られる。
したがって、例えば表示画像に応じて補助回路の電源VS2の電位Vs(および/または基準電位)を制御する構成を設けてもよい。具体的な一例としては、表示画像が明るいとき、あるいは全放電セルに対する点灯すべき放電セルの割合を表す点灯率が高いときには電位Vsを高くする(基準電位を低くする)。逆に、表示画像が暗いとき、あるいは点灯率が低いときには電位Vsを低くする(基準電位を高くする)。このように構成することで、画像表示品質をさらに高めることも可能である。
なお、上述した実施の形態においては、例えば、補助回路の電源側補助スイッチ(スイッチング素子Q15)および基準電位側補助スイッチ(スイッチング素子Q16)の導通時間(図7における期間T1および期間T4)を可変とする構成としてもよい。図18は、別の実施の形態における電源側補助スイッチの導通時間を可変した場合の波形図である。
例えば、電源VS2から補助コンデンサに電力を充電する動作においては、電源側補助スイッチの導通時間(図18における期間T1)を長くすることで、実線に示すように補助コンデンサの電圧を高めることができ、逆に電源側補助スイッチの導通時間(図18における期間T11および期間T12)を短くすることで、破線や一点鎖線に示すように補助コンデンサの電圧を低くすることができる。また、図示はしないが、補助コンデンサから基準電位に電力を放出する動作に関しても同様であり、基準電位側補助スイッチの導通時間を可変にすることで同様の効果を得られる。
したがって、例えば表示画像に応じて補助回路の電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチの導通時間を制御する構成を設けてもよい。具体的な一例としては、電源側補助スイッチおよび基準電位側補助スイッチの導通時間を、表示画像が明るいとき、あるいは点灯率が高いときには長くし、逆に、表示画像が暗いとき、あるいは点灯率が低いときには短くする。このように構成することで、画像表示品質をさらに高めることも可能である。
なお、上述した実施の形態では、電力回収回路51において、電力回収時と電力供給時とで同一のインダクタL10を用いる構成を説明したが、インダクタL10に代えて2つのインダクタ、すなわち、電力回収用のコンデンサC10から走査電極SC1〜SCnに電力を供給するときに用いるインダクタL10aと、走査電極SC1〜SCnから電力回収用のコンデンサC10に電力を回収するときに用いるインダクタL10bとに分けて設ける構成としてもかまわない。これにより、表示電極対24から電力を回収するときと、表示電極対24へ電力を供給するときとで共振周期を異なる値に設定することができる。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時のパルスエッジにおいて、補助回路を用いることにより、回収インダクタに流れる電流の大きさを急峻に増加させている。その結果、パネルを高精細化して維持パルスの周期を短縮しても、維持パルスのクランプ期間を確保するとともに、回収インダクタと電極間容量Cpとの共振周期を長くすることで回収インダクタと電極間容量Cpとの間に流れるピーク電流を低減することができる。これにより、高精細化パネルに対しても、クランプ期間の確保により安定して維持放電を発生させるとともに、ピーク電流の低減により消費電力およびEMIを低減することが可能となる。
なお、本発明の実施の形態において示した具体的な各数値は、実験に用いた表示電極対数1080対の50インチのパネルに基づき設定したものであって、単に実施の形態の一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、パネルの特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適な値に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。
本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、高精細化されたパネルであっても、消費電力の削減およびEMIの低減と安定した維持放電とを実現することが可能な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に対して有用である。
以上、実施の形態におけるこれまでの説明は、すべて本発明を具体化した一例であって、本発明はこれらの例に限定されず、本発明の技術を用いて当業者が容易に構成可能な種々の例に展開可能である。
本発明は、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に利用できる。
1 プラズマディスプレイ装置
10 パネル
21 (ガラス製の)前面板
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極対
25、33 誘電体層
26 保護層
31 背面板
32 データ電極
34 隔壁
35 蛍光体層
41 画像信号処理回路
42 データ電極駆動回路
43 走査電極駆動回路
44 維持電極駆動回路
45 タイミング発生回路
50、60、501、501A、502、503 維持パルス発生回路
51、61 電力回収回路
52、62 クランプ回路
53、63、531、531A、532、533 補助回路

Claims (58)

  1. 容量性負荷に維持パルスを印加する維持パルス発生回路を備えた容量性負荷駆動装置であって、
    前記維持パルス発生回路は、
    LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し前記容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって前記回収コンデンサに回収しその回収した電力を前記容量性負荷の駆動に再利用する電力回収回路と、
    前記容量性負荷を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路と、
    前記回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと前記補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路とを備え、
    前記補助回路は、前記補助コンデンサと前記補助インダクタとのLC共振によって、前記補助コンデンサの電位を、前記維持パルスの立ち上がりの直前には前記回収コンデンサよりも高い電位にし、前記維持パルスの立ち下がりの直前には前記回収コンデンサよりも低い電位にして、前記維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に前記回収インダクタに流れる電流を、前記回収インダクタと前記容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする容量性負荷駆動装置。
  2. 表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するプラズマディスプレイパネルの前記表示電極対に、初期化期間、書込み期間および維持期間を有するサブフィールドの前記維持期間に維持パルスを交互に印加する維持パルス発生回路を備えたプラズマディスプレイ装置であって、
    前記維持パルス発生回路は、
    LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し前記表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって前記回収コンデンサに回収しその回収した電力を前記表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路と、
    前記表示電極対を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路と、
    前記回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと前記補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路とを備え、
    前記補助回路は、前記補助コンデンサと前記補助インダクタとのLC共振によって、前記補助コンデンサの電位を、前記維持パルスの立ち上がりの直前には前記回収コンデンサよりも高い電位にし、前記維持パルスの立ち下がりの直前には前記回収コンデンサよりも低い電位にして、前記維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に前記回収インダクタに流れる電流を、前記回収インダクタと前記容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
  3. 前記補助回路は、
    一方の端子が電源電位に他方の端子が前記補助インダクタにそれぞれ電気的に接続され前記補助コンデンサの電位を上昇させるときに導通させる電源側補助スイッチと、
    一方の端子が基準電位に他方の端子が前記補助インダクタにそれぞれ電気的に接続され前記補助コンデンサの電位を降下させるときに導通させる基準電位側補助スイッチと、
    前記維持パルスの立ち上がり時に前記補助コンデンサから前記回収インダクタへ順方向に流れる電流の逆流を防止する第1のダイオードと、
    前記維持パルスの立ち下がり時に前記回収インダクタから前記補助コンデンサへ順方向に流れる電流の逆流を防止する第2のダイオードとを有することを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
  4. 前記補助回路は、前記補助コンデンサの容量を、前記回収コンデンサの10分の1以下の容量に設定したことを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
  5. 前記補助回路は、前記補助コンデンサと前記補助インダクタとの共振周期の2分の1が、前記維持パルスの発生時に前記表示電極対を電源電位にクランプする期間以下でかつ前記表示電極対を接地電位にクランプする期間以下になるように、前記補助コンデンサの容量および前記補助インダクタのインダクタンスを設定したことを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
  6. 前記補助回路は、
    前記補助インダクタを、電源電位側から前記補助コンデンサへ電流を流すときに用いる第1の補助インダクタと、前記補助コンデンサから基準電位側へ電流を流すときに用いる第2の補助インダクタとに分けて構成し、
    前記電源側補助スイッチの他方の端子を前記第1の補助インダクタに電気的に接続するとともに、前記基準電位側補助スイッチの他方の端子を前記第2の補助インダクタに電気的に接続して構成したことを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイ装置。
  7. 前記補助回路は、
    前記補助コンデンサを、前記回収コンデンサよりも高い電位にするときに用いる電源側補助コンデンサと、前記回収コンデンサよりも低い電位にするときに用いる基準電位側補助コンデンサとに分けて構成し、
    前記第1の補助インダクタを前記電源側補助コンデンサとのLC共振に用い、前記第2の補助インダクタを前記基準電位側補助コンデンサとのLC共振に用いる構成としたことを特徴とする請求項6に記載のプラズマディスプレイ装置。
  8. 前記補助回路は、
    前記第1の補助インダクタとは別に第3の補助インダクタを前記電源側補助コンデンサに直列に接続し、
    前記第2の補助インダクタとは別に第4の補助インダクタを前記基準電位側補助コンデンサに直列に接続したことを特徴とする請求項7に記載のプラズマディスプレイ装置。
  9. 前記補助回路は、前記補助コンデンサをチャージポンプするために、前記回収コンデンサと前記補助コンデンサとの間に直列に挿入されたスイッチング素子と、電源電位と基準電位との間に直列に設けられ電気的な接続点が前記補助コンデンサに電気的に接続された2つのスイッチング素子とを有することを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
  10. 前記補助回路は、複数のコンデンサを直列に接続して前記補助コンデンサを構成するとともに、前記補助コンデンサを構成する複数のコンデンサと同数の前記補助インダクタおよび前記電源側補助スイッチおよび前記基準電位側補助スイッチを有することを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
  11. 前記補助回路は、前記補助回路に用いる電源電位および基準電位を表示画像に応じて可変することを特徴とする請求項2に記載のプラズマディスプレイ装置。
  12. 前記補助回路は、前記電源側補助スイッチおよび前記基準電位側補助スイッチの導通時間を表示画像に応じて可変することを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイ装置。
  13. 表示電極対を構成する複数の走査電極および維持電極を有するプラズマディスプレイパネルを、
    LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサとを有し前記表示電極対の容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって前記回収コンデンサに回収しその回収した電力を前記表示電極対の駆動に再利用する電力回収回路、および前記表示電極対を電源電位および接地電位にクランプするクランプ回路、および前記回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと前記補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタとを有する補助回路を用い、
    初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する複数のサブフィールドの前記維持期間において維持パルスを発生させて前記表示電極対に交互に印加して駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記補助コンデンサの電位を、前記維持パルスの立ち上がりの直前には前記回収コンデンサよりも高い電位にし、前記維持パルスの立ち下がりの直前には前記回収コンデンサよりも低い電位にして、前記維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に前記回収インダクタに流れる電流を、前記回収インダクタと前記容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させ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方法。
  14. 前記補助回路に、一方の端子を電源電位に他方の端子を前記補助インダクタにそれぞれ電気的に接続した電源側補助スイッチと、一方の端子を基準電位に他方の端子を前記補助インダクタにそれぞれ電気的に接続した基準電位側補助スイッチとを設け、
    前記補助コンデンサの電位を上昇させるときには前記電源側補助スイッチを導通させ、前記補助コンデンサの電位を降下させるときには前記基準電位側補助スイッチを導通させることを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  15. 前記補助回路に用いる電源電位および基準電位を表示画像に応じて制御することを特徴とする請求項13に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  16. 前記補助コンデンサの電位を上昇させるときに前記電源側補助スイッチを導通させる時間、および前記補助コンデンサの電位を降下させるときに前記基準電位側補助スイッチを導通させる時間を表示画像に応じて制御することを特徴とする請求項14に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  17. 容量性負荷に維持パルスを印加する維持パルス発生回路を備えた容量性負荷駆動装置であって、
    前記維持パルス発生回路は、
    LC共振用の回収インダクタと電力回収用の回収コンデンサと電力回収経路と電力供給経路とを有し、前記容量性負荷に蓄積された電力をLC共振によって電力回収経路を介して前記回収コンデンサに回収し、その回収した電力を電力供給経路を介して前記容量性負荷の駆動に再利用する電力回収回路と、
    前記回収コンデンサに直列に接続した補助コンデンサと、前記補助コンデンサとのLC共振に用いる補助インダクタと、前記補助コンデンサを第1の方向に充電する第1充電経路と、前記補助コンデンサを第2の方向に充電する第2充電経路とを有する補助回路とを備え、
    前記補助回路は、前記電力供給経路を介して容量性負荷を駆動する直前に前記補助コンデンサを第1の方向に充電する一方、電力回収経路を介して前記回収コンデンサに電力を回収する直前に前記補助コンデンサを第2の方向に充電して、前記補助コンデンサと前記補助インダクタとのLC共振によって、前記補助コンデンサの電位を、前記維持パルスの立ち上がりの直前には前記回収コンデンサよりも高い電位にし、前記維持パルスの立ち下がりの直前には前記回収コンデンサよりも低い電位にして、前記維持パルスの立ち上がり時および立ち下がり時に前記回収インダクタに流れる電流を、前記回収インダクタと前記容量性負荷とのLC共振によってのみ流れる電流よりも一時的に増加させることを特徴とする容量性負荷駆動装置。
  18. 主電力および補助電力を用いて、容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動装置であって、
    前記主電力を充放電可能な主容量部と、
    前記補助電力を充放電可能な補助蓄積部と、
    前記容量性負荷と第1LC共振する主誘導部と、
    前記第1LC共振に基づいて、前記容量性負荷から前記主誘導部を経由して前記主容量部へ、前記主電力を回収する経路を表す回収経路と、
    前記第1LC共振に基づいて、前記主容量部から前記主誘導部を経由して前記容量性負荷へ、回収された前記主電力を供給する経路を表す供給経路と、
    前記補助蓄積部を含む経路であって、前記主電力の回収動作を強める方向に、前記補助蓄積部に前記補助電力を充電する経路を表す回収充電経路と、
    前記補助蓄積部において充電された前記補助電力を、前記主誘導部から前記補助蓄積部へ放電し、前記主電力の回収動作を急峻にする経路を表す回収放電経路と、
    前記補助蓄積部を含む経路であって、前記主電力の供給動作を強める方向に、前記補助蓄積部に前記補助電力を充電する経路を表す供給充電経路と、
    前記補助蓄積部において充電された前記補助電力を、前記補助蓄積部から前記主誘導部へ放電し、前記主電力の供給動作を急峻にする経路を表す供給放電経路と、を有し、
    前記回収経路は、前記回収放電経路の少なくとも一部を共有し、
    前記供給経路は、前記供給放電経路の少なくとも一部を共有する、容量性負荷駆動装置。
  19. さらに、前記主電力の少なくとも一部を前記容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持することが可能な保持回路を有する、請求項18に記載の容量性負荷駆動装置。
  20. 前記回収経路は、前記保持回路において保持される保持電位が前記主電位から前記基準電位へ変化する間に、前記主電力を回収する経路を表し、
    前記供給経路は、前記保持電位が前記基準電位から前記主電位へ変化する間に、前記主電力を供給する経路を表す、請求項19に記載の容量性負荷駆動装置。
  21. 前記補助蓄積部は、容量性を有する補助容量部である、請求項18に記載の容量性負荷駆動装置。
  22. 前記補助容量部は、第1副補助容量部および第2副補助容量部を含む、請求項21に記載の容量性負荷駆動装置。
  23. 前記回収経路は、前記主誘導部と前記主容量部との間において、スイッチを含む、請求項18に記載の容量性負荷駆動装置。
  24. 前記回収経路は、前記スイッチから前記主容量部へ、順方向に配置される第1ダイオードを含む、請求項23に記載の容量性負荷駆動装置。
  25. 前記回収放電経路は、前記スイッチから前記補助蓄積部へ、順方向に配置される第2ダイオードを含む、請求項23に記載の容量性負荷駆動装置。
  26. 前記供給経路は、前記主容量部と前記主誘導部との間において、スイッチを含む、請求項18に記載の容量性負荷駆動装置。
  27. 前記供給経路は、前記主容量部から前記スイッチへ、順方向に配置される第1ダイオードを含む、請求項26に記載の容量性負荷駆動装置。
  28. 前記供給放電経路は、前記補助蓄積部から前記スイッチへ、順方向に配置される第2ダイオードを含む、請求項26に記載の容量性負荷駆動装置。
  29. さらに、前記補助蓄積部と第2LC共振する補助誘導部を有する、請求項18に記載の容量性負荷駆動装置。
  30. 前記回収充電経路は、前記第2LC共振に基づいて、前記主容量部の一端から、前記補助蓄積部および前記補助誘導部を経由して、前記主容量部の他端へ、前記補助電力を充電する経路を表す、請求項29に記載の容量性負荷駆動装置。
  31. 前記回収充電経路は、前記補助誘導部と前記主容量部の他端との間において、スイッチを含む、請求項30に記載の容量性負荷駆動装置。
  32. 前記供給充電経路は、前記第2LC共振に基づいて、前記補助電力を供給する補助電源から前記補助誘導部を経由して前記補助蓄積部へ、前記補助電力を充電する経路を表す、請求項29に記載の容量性負荷駆動装置。
  33. 前記供給充電経路は、前記補助電源と前記補助誘導部との間において、スイッチを含む、請求項32に記載の容量性負荷駆動装置。
  34. 第1電源および第2電源を用いて、容量性負荷を駆動する容量性負荷駆動装置であって、
    前記第1電源から主電力を容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持する保持回路と、
    前記保持回路において保持される保持電位が主電位から基準電位へ変化する間に、前記容量性負荷から主電力を回収し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する間に、回収された主電力を前記容量性負荷へ供給する電力循環回路と、
    前記電力循環回路から主電力の一部を補助電力として受ける一方、前記第2電源から補助電力を受ける補助回路と、を有し、
    前記電力循環回路は、前記補助回路が受けた補助電力に基づいて、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする、容量性負荷駆動装置。
  35. 前記電力循環回路は、回収された主電力を一時的に蓄積する主容量部を含み、
    前記補助回路は、補助電力を一時的に蓄積する補助容量部を含み、
    前記補助容量部の一端は、前記主容量部の一端に接続される、請求項34に記載の容量性負荷駆動装置。
  36. 前記補助回路は、保持電位が主電位から基準電位へ変化する直前に、回収された主電力の一部を前記主容量部から補助電力として受け、前記補助容量部の他端の電位を、前記主容量部の一端の電位よりも低く設定し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する直前に、前記第2電源からの補助電力を受け、前記補助容量部の他端の電位を、前記主容量部の一端の電位よりも高く設定する、請求項35に記載の容量性負荷駆動装置。
  37. 前記補助回路は、前記補助容量部の他端に接続される補助誘導部を含み、
    前記補助誘導部は、前記補助容量部との共振動作を行う、請求項35に記載の容量性負荷駆動装置。
  38. 前記補助回路は、前記補助容量部と前記補助誘導部との共振周期の半分が、保持電位が保持される期間以下になるように、前記補助容量部の容量および前記補助誘導部のインダクタンスを設定した、請求項37に記載の容量性負荷駆動装置。
  39. 前記補助回路は、
    前記補助容量部の他端から前記電力循環回路へ、順方向に接続される第1ダイオードと、
    前記電力循環回路から前記補助容量部の他端へ、順方向に接続される第2ダイオードと、を含む、請求項35に記載の容量性負荷駆動装置。
  40. 前記補助回路は、前記主容量部の一端および前記補助容量部の一端に接続されるチャージポンプ回路を含み、
    前記チャージポンプ回路は、前記補助容量部の一端の電位を切換えることにより、チャージポンプする、請求項35に記載の容量性負荷駆動装置。
  41. 前記補助回路は、前記補助容量部の容量を、前記主容量部の容量の10分の1以下に設定した、請求項35に記載の容量性負荷駆動装置。
  42. 前記補助回路は、
    補助電力を一時的に蓄積する補助蓄積回路と、
    前記補助蓄積回路に接続されるスイッチ部と、を含み、
    前記スイッチ部は、前記補助蓄積回路を前記第2電源に接続して補助電位に設定する、請求項34に記載の容量性負荷駆動装置。
  43. 前記補助蓄積回路は、補助容量部を含む、請求項42に記載の容量性負荷駆動装置。
  44. 前記スイッチ部は、
    導通時に前記補助蓄積回路を補助電位に設定する第1スイッチと、
    導通時に前記補助蓄積回路を基準電位に設定する第2スイッチと、を含む、請求項42に記載の容量性負荷駆動装置。
  45. 前記補助蓄積回路は、第1副補助蓄積回路および第2副補助蓄積回路を含む、請求項42に記載の容量性負荷駆動装置。
  46. 前記第1副補助蓄積回路は、第1副補助容量部を含み、
    前記第2副補助蓄積回路は、第2副補助容量部を含む、請求項45に記載の容量性負荷駆動装置。
  47. 前記スイッチ部は、
    導通時に前記第1副補助蓄積回路を補助電位に設定する第1スイッチと、
    導通時に前記第2副補助蓄積回路を基準電位に設定する第2スイッチと、を含む、請求項46に記載の容量性負荷駆動装置。
  48. 前記第1副補助蓄積回路は、第1補助容量部および第2補助容量部を含み、
    前記第2副補助蓄積回路は、第2副補助容量部を含む、請求項45に記載の容量性負荷駆動装置。
  49. 前記スイッチ部は、
    導通時に前記第1副補助蓄積回路を補助電位または基準電位に設定する第1スイッチと、
    導通時に前記第2副補助蓄積回路を補助電位または基準電位に設定する第2スイッチと、を含む、請求項48に記載の容量性負荷駆動装置。
  50. 前記補助回路は、補助電位または基準電位を、表示画像に応じて変化させる、請求項42に記載の容量性負荷駆動装置。
  51. 前記スイッチ部は、補助電位または基準電位に設定している期間を、表示画像に応じて変化させる、請求項42に記載の容量性負荷駆動装置。
  52. 請求項18に記載の容量性負荷駆動装置を用いる、プラズマディスプレイ装置。
  53. 請求項34に記載の容量性負荷駆動装置を用いる、プラズマディスプレイ装置。
  54. 第1電源および第2電源を用いて、容量性負荷を駆動するプラズマディスプレイパネルの駆動方法であって、
    前記第1電源から主電力を容量性負荷へ供給し、前記容量性負荷の所定電極を主電位および基準電位に保持するステップと、
    保持される保持電位が主電位から基準電位へ変化する間に、前記容量性負荷から主電力を回収し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する間に、回収された主電力を前記容量性負荷へ供給するステップと、
    主電力の一部を補助電力として受けるとともに、前記第2電源から補助電力を受けるステップ、とを有し、
    前記回収および供給するステップは、受けた補助電力を用いることにより、主電力の回収動作および供給動作を急峻にする、プラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  55. 前記電力を受けるステップは、回収された主電力を一時的に蓄積する主容量部と、補助電力を一時的に蓄積する補助容量部とにおいて、保持電位が主電位から基準電位へ変化する直前に、回収された主電力の一部を前記主容量部から補助電力として受け、前記補助容量部の電位を、前記主容量部の電位よりも低く設定し、保持電位が基準電位から主電位へ変化する直前に、前記第2電源からの補助電力を受け、前記補助容量部の電位を、前記主容量部の電位よりも高く設定する、請求項54に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  56. 前記電力を受けるステップは、前記第2電源からの補助電位に設定する、請求項54に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  57. 前記電力を受けるステップは、補助電位または基準電位を、表示画像に応じて変化させる、請求項56に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
  58. 前記電力を受けるステップは、補助電位または基準電位に設定している期間を、表示画像に応じて変化させる、請求項56に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
JP2009552408A 2008-02-06 2009-02-05 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 Withdrawn JPWO2009098879A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008026666 2008-02-06
JP2008026666 2008-02-06
PCT/JP2009/000441 WO2009098879A1 (ja) 2008-02-06 2009-02-05 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

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2009098879A1 true JPWO2009098879A1 (ja) 2011-05-26

Family

ID=40951959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009552408A Withdrawn JPWO2009098879A1 (ja) 2008-02-06 2009-02-05 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

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110001745A1 (ja)
JP (1) JPWO2009098879A1 (ja)
WO (1) WO2009098879A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130162690A1 (en) * 2011-12-27 2013-06-27 Robert G Marcotte Breakover Conduction Driving Method

Family Cites Families (15)

* 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
JP2000122601A (ja) * 1998-10-16 2000-04-28 Mitsubishi Electric Corp 交流面放電型プラズマディスプレイ装置及び交流面放電型プラズマディスプレイパネル用駆動装置
JP4520551B2 (ja) * 1999-07-14 2010-08-04 パナソニック株式会社 駆動回路および表示装置
JP3390752B2 (ja) * 2000-09-13 2003-03-31 松下電器産業株式会社 表示装置およびその駆動方法
US7050022B2 (en) * 2000-09-13 2006-05-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Display and its driving method
WO2002026905A2 (en) * 2000-09-26 2002-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Display unit and drive system thereof and an information display unit
DE10200828A1 (de) * 2002-01-11 2003-07-24 Philips Intellectual Property Schaltungsanordnung für die Wechselspannungsversorgung eines Plasma-Display-Panels
JP4403729B2 (ja) * 2003-06-12 2010-01-27 株式会社日立製作所 表示装置
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
JP2005221656A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 容量性負荷駆動装置、及びそれを搭載するプラズマディスプレイ
JP2006010750A (ja) * 2004-06-22 2006-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 容量性負荷駆動装置、及びそれを搭載するプラズマディスプレイ
KR100625575B1 (ko) * 2004-12-16 2006-09-20 엘지전자 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널의 구동장치
EP1876579A4 (en) * 2005-04-21 2010-03-17 Panasonic Corp DRIVE CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE
EP1889248B1 (en) * 2005-05-23 2012-10-24 Panasonic Corporation Plasma display panel drive circuit and plasma display apparatus
WO2007094227A1 (ja) * 2006-02-13 2007-08-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 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
US20110001745A1 (en) 2011-01-06
WO2009098879A1 (ja) 2009-08-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2005119637A1 (ja) プラズマディスプレイパネル駆動装置及びプラズマディスプレイ
JP4338766B2 (ja) プラズマディスプレイパネル駆動回路
JPH11338418A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法及びプラズマディスプレイ装置
JP2001337640A (ja) 容量性負荷の駆動回路及び駆動方法
JP5104759B2 (ja) 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
JP5177139B2 (ja) 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
KR100611287B1 (ko) 구동 회로 및 구동 방법
KR101083226B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
JP5092276B2 (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
WO2009098879A1 (ja) 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
KR101126870B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
WO2009130860A1 (ja) 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
JP2008309918A (ja) 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
JP2009211059A (ja) プラズマディスプレイ装置及びプラズマディスプレイパネルの駆動方法
KR20120028292A (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법 및 플라즈마 디스플레이 장치
JP5115062B2 (ja) 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
KR100385883B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 데이터 구동방법 및 그구동장치
KR101012967B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
KR101061703B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 패널의 구동 방법
JP2006259061A (ja) 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
KR101110971B1 (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
KR20080054433A (ko) 플라즈마 디스플레이 장치 및 플라즈마 디스플레이 패널의구동 방법
JP2011102820A (ja) プラズマディスプレイ装置
JP2009251267A (ja) 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
JP2008151837A (ja) プラズマディスプレイパネルの駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20110901