(57)【要約】【課題】アドレス電極に電荷を放出するアドレス電極の電力回収回路で、画面内容によっては、アドレス電極からの上記電荷回収回路への電荷回収と放出のバランスがくずれ、回収した電荷を蓄積しておくコンデンサの電位が、共振動作の必要値であるアドレス電極への印加電圧値の１／２が守れず、偏ってしまう場合があった。【解決手段】上記の課題に対して、放電を行なう複数の電極と、前記電極に接続され、第１の容量素子および誘導素子を有し前記電極における電荷を回収する電力回収回路と、一端が前記電極と前記電力回収回路との間に接続され、前記第１の容量素子よりも小さい容量を有する第２の容量素子とを備える構成とした。【選択図】図１
2005010447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電を行なう複数の電極と、
前記電極に接続され、第１の容量素子および誘導素子を有し、前記電極における電力を回収する電力回収回路と、
一端が前記電極と前記電力回収回路との間に接続され、前記第１の容量素子よりも小さい容量を有する第２の容量素子と、
を備えてなることを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
前記第２の容量素子は他の一端が基準電位に接続されてなることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記電極を駆動する駆動電源と、を備え、
前記駆動電源は、前記第２の容量素子に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記電極における容量における電荷と、前記第２の容量素子における電荷とが、前記電力回収回路に回収されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記第２の容量素子は、前記電極における総容量の２分の１倍以上の容量を有することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記複数の電極は走査電極と直交して配置されるアドレス電極であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
複数の走査電極と直交して配置された複数のアドレス電極と、前記走査電極とアドレス電極とのそれぞれの交点に配置された表示セルを備えたプラズマディスプレイ装置において、
前記アドレス電極は、コイルとコンデンサが基準電位に直列に接続されてなる直列回路と、前記直列回路に並列接続された並列コンデンサに接続され、
前記アドレス電極は、スイッチを通じて駆動電源に接続され、
前記直列回路のコンデンサの電荷が前記並列コンデンサに電荷移動した後に前記スイッチがオンとなり、
前記スイッチがオフした後に、前記並列コンデンサの電荷が前記直列回路のコンデンサに電荷移動することを特徴とするプラズマディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極駆動時に発生する電力を回収して、消費電力を低減するディスプレイ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと省略する）には、ＤＣ型と交流型（以下ＡＣ型と称する）がある。ＤＣ型は、電極が放電ガス中に露出しており、電極に電圧が印加された期間だけ放電を起こす。ＡＣ型では、電極を誘電体で覆うことにより放電セルを容量性とし、誘電体壁に蓄積された電荷を利用して印加電圧を低くして駆動制御を行っている。
【０００３】
ＡＣ型ＰＤＰ（以下疑義が生じない限り単にＰＤＰと省略する）は、例えば下記特許文献１の図１に開示されているように、画面の行方向に配列された走査電極と共通電極とから成る平行な一対の複数の表示電極を備えた前面基板と、画面の列方向に配列された複数のアドレス電極を備えた背面基板とを対向して配置し、周縁を封止して、その内部に隔壁で囲まれたアドレス電極上に蛍光体が積層された放電空間を形成し、該放電空間に放電用のガスを封入して、表示電極とアドレス電極の交点に、画素となる表示セルをマトリクス状に設けた表示パネルである。
【０００４】
一般に、ＰＤＰの駆動は、下記特許文献１の図３に示されているように、１フレーム期間を、輝度階調重みを有する複数サブフィールドに分割し、その図４で示されているように、各サブフィールドを、全ての表示セルの電荷を‘０’にするリセット期間と、放電（点灯）表示セルを選択する所謂書き込み放電（アドレス放電ともいう）を行うアドレス期間と、選択された表示セルの放電（点灯）維持を行う表示期間（維持放電期間またはサスティン期間ともいう）とで構成している。
【０００５】
そして、下記特許文献１の図２に示されているように、ＰＤＰは走査電極駆動回路と共通電極駆動回路とアドレス電極駆動回路とを備え、各回路には電極容量で生じる無効電力を回収して消費電力を低減する電力回収回路が、一般に設けられている。維持放電を駆動する走査電極駆動回路と共通電極駆動回路の電力回収回路としては、例えば下記特許文献２で開示されており、また、書き込み放電を駆動するアドレス電極駆動回路の電力回収回路としては、例えば下記特許文献３で開示されている。
【０００６】
ところで、表示期間では全画面を同時に駆動するが、アドレス期間では、一ライン毎に駆動する線順次同時書き込み放電を行う。このため、画面絵柄内容によっては、アドレス電極に電圧が全く印加されない場合や、全て印加される場合等、絵柄によって書き込み条件が種々変化する。即ち、画面絵柄によって、アドレス電極の容量が変化することになる。
【０００７】
このようなアドレス駆動回路に、下記特許文献３で従来技術として参照されている図８の電力回収回路を用いると、その図８において、画面内容によって高電圧側電源端子ＫからドライバＩＣ３を見た場合のアドレス電極容量が上記したように大幅に変化し、そのアドレス電極容量と回収コイル９との間のＬＣ共振条件がマッチングできなくなるため、回収コンデンサ１０の回収電荷量が充電電荷量より大きくなり、アドレス電極から上記電力回収回路への電力（電荷）回収とアドレス電極への電力（電荷）放出のバランスがくずれ、回収した電荷を蓄積しておく回収コンデンサの電位が、ＬＣ共振動作の必要値であるアドレス電極への印加電圧値の１／２に保持されず、偏ってしまう場合があることが、下記特許文献３で指摘されている。
【０００８】
これを改善するために、下記特許文献３（特開平１０−２４７０７３号公報）では、例えばその図１で示されるように、回収コンデンサに蓄積された過回収の電荷を並列に接続した放電抵抗で放電させて、回収コンデンサの電位をアドレス電極への印加電圧値の１／２に安定させるようにしている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−１３９１６号公報（図１乃至図４）
【特許文献２】
特公平７−１０９５４２号公報
【特許文献３】
特開平１０−２４７０７３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、上記特許文献３では、回収コンデンサに並列に放電抵抗を付加することが記載されている。しかし、これでは、真っ暗な画面内容が続いた場合には、上記特許文献３に記載の例えば図１において、アドレス電極Ａ１〜Ａｎは、駆動ＩＣ３のハイ側スイッチＡＨ１〜ＡＨｎが開放、ロウ側スイッチＡＬ１〜ＡＬｎが閉じて、基準電位である低電圧側電源端子７の電位に固定され、回収コンデンサ１０はアドレス電極Ａ１〜Ａｎから電荷を回収できない。もし、次に、明るい画面が来た時には、電力回収回路１から放出する電荷量がすくなく、電力回収回路１が正常に機能しないので、アドレス電圧Ａ１〜Ａｎ立ち上がり時のスイッチング゛素子（例えば主電源ハイ側スイッチ６，ハイ側スイッチＡＨ１〜ＡＨｎ等）の損失が増大する問題があった。
【００１１】
本発明は、上記した課題を鑑みて成されたもので、その目的は、上記した課題を解決し、電極駆動条件の変動があっても電力回収回路の動作を安定に保つことができるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、放電を行なう複数の電極と、前記電極に接続され、第１の容量素子および誘導素子を有し、前記電極における電荷を回収する電力回収回路と、一端が前記電極と前記電力回収回路との間に接続され、前記第１の容量素子よりも小さい容量を有する第２の容量素子と、を備える構成とする。
【００１３】
このようにしたことで、画面が真っ暗が続いて、上記の電極に電圧印加されない時でも、新たに設けた、容量素子から、電荷を回収することが出来、画面内容に関わらず、第１の容量素子の電圧は、電極に与える電圧値のほぼ１／２とすることができる。その後続く、明るい画面の場合でも、電極に電荷の放出ができ、電極駆動のスイッチ素子のスイッチング損失を低減することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１、図２を用いて、詳細に説明する。なお、全図において、同一の機能を有する部分には、同一符号を付して示し、煩雑さを避けるため、一度説明したものについては、その繰り返した説明を省略する。
【００１５】
図１は本発明による実施形態であるアドレス電極駆動回路の概略回路構成を示し、図２は本発明に関わる部分の説明用の等価回路である。
【００１６】
図１において、１０はＰＤＰである。ＰＤＰ１０は、走査電極、共通電極、アドレス電極を有するが、ここでは、本発明の動作の記述に関連する画面の列方向に配列された複数のアドレス電極Ａ１〜Ａｎと画面の行方向に配列された複数の走査電極のうちの一つの走査電極ＳＤの間で形成される電極間容量のみを示す。符号Ａｃは隣接するアドレス電極間の容量であり、符号Ｓｃはアドレス電極Ａｉ（ｉは１〜ｎの中の任意の一つを示す符号）と走査電極ＳＤ間の容量である。
【００１７】
ＰＤＰ１０のアドレス電極Ａｉを駆動する駆動回路は、ＰＤＰ１０の各電極間容量ＡｃおよびＳｃに蓄積された電力を回収する電力回収回路１００と、各アドレス電極に対応して一対のスイッチを有し、この一対のスイッチをオン（導通），オフ（開放）させて、電力回収回路１００からの駆動信号か基準電位（例えばグラウンド電位）かを切替えて、一ライン走査毎に点灯させる画素を選択し、アドレス電極を駆動する駆動ＩＣ９とからなる。
【００１８】
駆動ＩＣ９は、高電圧端子Ｋと基準電位（図１ではグラウンド電位、以下ＧＮＤ電位と省略する）間にアドレス電極Ａｉ毎に高電圧側スイッチＡＨｉと低電圧側スイッチＡＬｉが一対で設けられ、アドレス情報に基づいて、書き込み放電（アドレス放電）を行わせるための印加電圧であるＶａ電圧もしくはＧＮＤ電位を出力するようになっている。画面が真っ暗な映像では、スイッチＡＨｉが開放（オフ）、スイッチＡＬｉが導通（オン）して、アドレス電極Ａｉには、ＧＮＤ電位しか加わらない。
【００１９】
この時、高電圧端子Ｋからアドレス電極Ａ１〜Ａｎを見込んだ容量ＣＫは、高電圧側スイッチＡＨｉが全て開放（オフ）になっているため、駆動ＩＣ９の端子容量程度であり、数百ＰＦ程度である。
【００２０】
反対に、縦方向ストライプ画面では、ＰＤＰ１０のアドレス電極Ａ１はＶａ、アドレス電極Ａ２はゼロボルト、アドレス電極Ａ３はＶａ、アドレス電極Ａ４はゼロボルト…となり、高電圧端子Ｋから見込んだ容量ＣＫはこの時最大容量となり、その容量値Ｃｍａｘは、隣接アドレス電極間容量Ａｃが全て加算されることになるので、画面の列方向のアドレス電極Ａｉの数をｎとすると、ほぼ（数１）となる。
Ｃｍａｘ＝Ａｃ＊（ｎ−１）＋Ｓｃ＊ｎ／２  …  （数１）
アドレス電極１０２４本の、市販されている４２インチのＰＤＰのアドレス電極の総容量を調べると、ほぼ０．１５μＦであり、この値は、ほぼ、上記縦ストライプ画面で発生するアドレス電極容量Ｃｍａｘと同等と推定される。
【００２１】
このように、高電圧端子Ｋからアドレス電極Ａ１〜Ａｎを見込んだ容量ＣＫは、ＰＤＰのサイズによって異なるが、例えば上記４２インチＰＤＰでは、数百ｐＦ〜約０．１５μＦの間の値となり、画像絵柄に応じて変動する。
【００２２】
電力回収回路１００は、駆動ＩＣ９の高電圧端子Ｋに接続された出力端子Ａと、書き込み放電時にアドレス電極に印加する印加電圧Ｖａを有する電源（以下電源Ｖａと称する）と、出力端子Ａと電源Ｖａとの間に接続されたスイッチ１と、出力端子Ａと基準電位であるＧＮＤとの間に直列接続された双方向スイッチ２０，回収コイル６，回収コンデンサ７と、出力端子ＡとＧＮＤ間に接続されたコンデンサ８とからなる。双方向スイッチ２０は、一方向性導通素子である例えばダイオード３とスイッチ２とを直列接続したものに、ダイオード３とは異なる極性のダイオード５とスイッチ４とを直列接続したものを並列接続したもので、回収コンデンサ７から電力を放出する場合には、スイッチ４が閉じてダイオード５を通り、回収コンデンサ７に電力を回収する場合には、スイッチ２が閉じてダイオード３を通るようにスイッチが制御される。
【００２３】
再び図１に戻って、アドレス期間では、スイッチ１をオンして、Ｖａ電圧を、駆動ＩＣ９の高電圧側スイッチＡＨｉを通じて、ＰＤＰ１０の各アドレス電極Ａｉに印加するようになっている。即ち、アドレス電極Ａｉを点灯させるように駆動する場合、高電圧側スイッチＡＨｉはオンで、そうでない場合はオフとなり、画像絵柄に応じて、そのオン，オフが制御される。
【００２４】
このような構成において、画面上半分が真っ暗な絵柄で下半分が縦ストライプの絵柄をアドレス電極Ａｉにアドレスする時は、画面最上部の走査電極ラインから１ラインづつ負電圧を加えて、次々ライン指定して１ライン同時書き込みしていく（一般に、この処理動作をアドレス動作という）が、この時走査電極ラインと同期して、スイッチ１が閉じるが、画面半分まではアドレス電極Ａｉには、駆動ＩＣ９の高電圧側スイッチＡＨｉが全て開き、低圧側スイッチＡＬｉ全てが閉じて、ゼロボルトが与えられる。半分以下になったら、図１に示すように、閉じたスイッチ１で導かれる電源電圧Ｖａが縦ストライプ絵柄に応じて、アドレス電極Ａ１、Ａ３、…のように１本間隔で与えられる。
【００２５】
ここで、画面絵柄が、画面半分のところで真っ暗絵柄から、縦ストライプ絵柄に変るときのアドレス期間におけるアドレス動作と電力回収動作を詳細に説明する。
【００２６】
先ず、アドレス情報として真っ暗情報をアドレス電極Ａｉに与えている時は、電源Ｖａから閉じたスイッチ１を通じて電圧Ｖａが、コンデンサ８、駆動ＩＣ９の高電圧端子Ｋに印加されているが、駆動ＩＣ９の高電圧側スイッチＡＨｉが全て開き、低電圧側スイッチＡＬｉが全て閉じているので、基準電位であるゼロボルトがＰＤＰ１０のアドレス電極Ａｉに与えられている。
【００２７】
この状態から、次の走査電極ＳＤとの間で縦ストライプ情報を与えるまでには、スイッチ１が開き、アドレス電極の総容量とほぼ同等の容量値に設定された例えば０．１５μＦのコンデンサ８の電荷を、双方向スイッチ２０（電力回収時なのでスイッチ２、ダイオード３の経路）、回収コイル６を通じて、コンデンサ８と回収コイル６とのＬＣ共振動作で回収コンデンサ７に回収（電力回収）し、コンデンサ８の電圧はほぼ０ボルトにされる。
【００２８】
つまり、真っ黒な絵柄の場合でも、コンデンサ８と回収コンデンサ７との間で、回収コイル６を介して電荷のやりとりがおこなわれている。従って、回収コンデンサ７の容量は、回収される側の容量（コンデンサ８やアドレス電極の総容量）より十分大きくしてあるので、電荷回収（電力回収）により、略Ｖａ／２の直流電圧が発生している（詳細は例えば特公平７−１０９５４２号の１０頁右欄４２行目から１１頁左欄２行目を参照）。
【００２９】
次の工程で、次の走査電極ラインとの間で縦ストライプ情報をアドレスラインに与えるが、この時、まず、回収コンデンサ７から回収コイル６、双方向スイッチ２０（電力放出時なのでダイオード５、スイッチ４の経路）を経て、コンデンサ８と駆動ＩＣ９の高電圧側スイッチＡＨ１，ＡＨ３，…の一本間隔で閉じている高電圧側スイッチＡＨを通じて、ＰＤＰ１０のアドレス電極Ａｉに電荷を放出する。放出期間は、コンデンサ８の容量（０．１５μＦ）とアドレス電極容量（画面絵柄が縦ストライプなので総容量は最大容量Ｃｍａｘとなり、アドレス電極１０２４本の４２インチＰＤＰの場合、前記説明よりほぼＣｍａｘ＝０．１５μＦとなる）の合計値と回収コイル６とのＬＣ共振周波数で決定され、画面が真っ暗の場合より、容量が倍に増えて、放出期間が長くなるが、これを制御するスイッチ４のオン時間をＰＤＰ１０の最大アドレス容量（Ｃｍａｘ）を見込んだ最大時間にしておけば、コンデンサ８とアドレス電極容量は、完全に充電される。双方向スイッチ２０のスイッチ２，スイッチ４の制御時間は、アドレス電極容量の最大容量（Ｃｍａｘ）を見込んだ最大時間に設定しておけば、たとえコンデンサ８だけの時（画面絵柄が真っ黒の場合）があっても、一方向導通素子であるダイオード３またはダイオード５により逆流が防止されるので、早めに、回収、又は放出が終わるだけであり、問題はない。
【００３０】
以上の、アドレス容量とコンデンサ８の容量との合計値と回収コイル６とで行われるＬＣ共振動作を利用した電力回収回路１００の等価回路を図２に示す。図２おいて、容量ＣＫは高電圧端子Ｋからアドレス電極Ａ１〜Ａｎを見込んだ容量である。
【００３１】
図２において、回収コイル６はコンデンサ８の容量と容量ＣＫとの加算容量とＬＣ共振するが、本実施形態では、真っ黒な画面でもコンデンサ８の容量があるので、加算容量の変化が、０．１５μＦ〜０．３μＦと約２倍程度と小さい。これに比べ、前記特許文献３の従来技術では、電力回収回路の出力にアドレス電極容量の最大値にほぼ等しいコンデンサがないので、数百ｐＦ〜０．１５μＦと著しく大幅に変化し、ＬＣ共振のマッチングができなくなる。このように、本発明では、回収コイル６からＰＤＰ側を見込んだＬＣ共振の容量変化が高々２倍程度であり、ＬＣ共振のマッチングのずれも少なく、回収コンデンサの電力回収と電力放出のバランスを良好にでき、回収コンデンサ７の電位変動を改善することが可能となり、スイッチング素子の損失の増大を低減することができる。また、真っ黒な絵柄の場合でも、コンデンサ８と回収コンデンサ７との間で、回収コイル６を介して電荷のやりとりができるので、次に明るい画面がきても、回収コンデンサ７から電力（電荷）を放出でき、アドレス電極を良好に駆動することができる。また、本発明では、電力回収回路の出力にコンデンサを追加するのみであり、ほとんどコストアップを招くこともない。
【００３２】
以上では、本構成のコンデンサ８の容量は、アドレス電極容量の最大容量（Ｃｍａｘ）と略同等であるとして説明したが、結果として、回収コンデンサ７の電圧を画面内容によらず略Ｖａ／２の電圧に保てばよいことであり、回収電圧の安定度とアドレス時間の高速化から、概略アドレス電極容量の最大容量（Ｃｍａｘ）の１／２から略数倍（例えば、５倍）までの値が実用できる望ましい適切な値であると判断されるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
このように、構成したことにより、画面内容によらず、回収コンデンサ７の電圧が安定して、アドレス電極からの電力回収、アドレス電極への放出動作が適切になり、スイッチング損失が増大することはない。
【００３４】
なお、上記では、基準電位をＧＮＤとしたが、これに限定されるものではなく、負電源としてもよいことはいうまでもない。もし、一方の正電源をＶｂとするならば、他方の電源は例えば−Ｖｂとし、２Ｖｂ＝Ｖａとすればよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、本発明はアドレス電極駆動回路に適用されているが、これに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００３６】
以上述べたように、画面内容による電極駆動条件の変動があっても電力回収回路の動作を安定に保つことができるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を提供することができる。即ち、コンデンサ１ヶを追加するだけで、画面内容によらず、アドレス電極からの電力回収回路の動作を安定にすることが出来、従来から知られている複雑で高価な回路と同等な効果を出すことができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、低コスト化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施形態であるアドレス電極駆動回路の概略回路構成図。
【図２】図１の本発明を説明するための電力回収回路の等価回路図。
【符号の説明】
１  駆動スイッチ、２  スイッチ、３  ダイオード、４  スイッチ、
５  ダイオード、６  回収コイル、７  回収コンデンサ、
８  コンデンサ、９  駆動ＩＣ、
１０  プラズマディスプレイパネル、２０  双方向スイッチ、
１００  電力回収回路
【図１】
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【図２】
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