(57)【要約】エネルギー回復インダクタ（Ｌ１）を有するマトリクスディスプレイ駆動回路において、スイッチ回路（Ｓ３、Ｄ３、Ｓ６、Ｄ９）をこのインダクタ（Ｌ１）に並列接続して、ループ内のインダクタ電流（ＩＬ１）を最小限に保って、インダクタ（Ｌ１）の両端の電圧（ＶＬ１）を最低限に保つ。結果的に、インダクタに蓄積されるエネルギーをより少なくして、インダクタ（Ｌ１）と寄生容量Ｃｊとの寄生共振によって生じるＥＭＩを大幅に低減することができる。
2004506949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極性が周期的に変化する電圧を容量性負荷の両端に発生するエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路において、
前記容量性負荷に結合したインダクタと、
第１共振期間中に、前記インダクタ及び前記容量性負荷を含む共振回路を構成して、前記電圧を第１極性から第２極性に変化させるための第１スイッチと、前記第１共振期間後に、前記容量性負荷を前記第２極性を有する電源電圧に結合するための第２スイッチと、
前記インダクタに並列接続したスイッチ回路であって、該スイッチ回路及び前記インダクタが形成するループ内で前記インダクタを通る電流を循環させるためのスイッチ回路とを具えて、該スイッチ回路が、前記第１共振期間の終了時に前記電流が極性を変化させる瞬時以前に前記ループを閉にして、
さらに、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記スイッチ回路を周期的に開及び閉にすべく制御する制御回路を具えていることを特徴とするエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路。
【請求項２】
前記スイッチ回路が、第１ダイオードと第１可制御スイッチとの第１直列配置を具えて、該第１直列配置を前記インダクタに並列接続して、前記電流が前記第１共振期間の終了時に極性を変化させる瞬時以前に前記第１可制御スイッチを閉にして、前記電流が極性を変化させた後に、前記第１ダイオードを、前記電流を導通させる極性にすることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路。
【請求項３】
前記スイッチ回路がさらに、第２ダイオードと第２可制御スイッチとの第２直列配置を具えて、前記第２直列配置を前記インダクタに並列接続して、第２共振期間の終了時に前記電流が極性を変化させる瞬時以前に前記第２可制御スイッチを閉にして、前記第２共振期間中には、前記容量性負荷の両端の電圧が、極性を前記第１共振期間とは逆向きに変化させ、かつ前記第２ダイオードを、前記第１ダイオードとは逆の極性にすることを特徴とする請求項２に記載のエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路。
【請求項４】
前記制御回路を、前記ループが閉になる瞬時の後に、前記第２スイッチを閉にすべく適応させたことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路。
【請求項５】
交差する電極に関連する画素のマトリクスを有するマトリクス表示パネルと、周期的に変化する極性を有する電圧を容量性負荷の両端に発生するエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路とを具えたマトリクス表示装置において、前記駆動回路が、
前記容量性負荷に結合したインダクタと、
第１共振期間中に、前記インダクタ及び前記容量性負荷を含む共振回路を構成して、前記電圧を第１極性から第２極性に変化させるための第１スイッチと、前記第１共振期間後に、前記容量性負荷を、前記第２極性を有する電源電圧に結合するための第２スイッチと、
前記インダクタに並列接続したスイッチ回路であって、該スイッチ回路及び前記インダクタが形成するループ内で前記インダクタを通る電流を循環させるためのスイッチ回路とを具えて、該スイッチ回路が、前記第１共振期間の終了時に前記電流が極性を変化させる瞬時以前に、前記ループを閉にして、
さらに、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記スイッチ回路を周期的に開及び閉にすべく制御する制御回路を具えていることを特徴とするマトリクス表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、エネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路、及びこうした駆動回路を有するマトリクス表示装置に関するものである。
【０００２】
（従来技術）
プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、プラズマアドレス液晶ディスプレイ（ＰＡＬＣ）、及びエレクトロルミネセンス（電界発光効果）パネル（ＥＬ）のようなマトリクスディスプレイの電極間には交流電圧が必要である。電極間に存在する容量、及び交流電圧に急な傾斜が必要であることにより、この容量の両端の電圧の極性を反転させるために、比較的大きな充電または放電電流が必要である。極性反転中の電力の損失を最小限にするために、外部インダクタンスが前記容量と共に共振回路を形成するエネルギ回復回路を具えた駆動回路は、ＥＰ−Ａ−０５４８０５１及びＥＰ−Ａ−０７０４８３４より既知である。これらの両従来技術は、ＰＤＰ用のエネルギ回復回路を開示している。
【０００３】
ＰＤＰはサブフィールドモードで駆動することができ、サブフィールドモードでは、表示すべきビデオ情報のフィールドまたはフレーム期間中に複数のサブフィールドまたはサブフレームが連続して発生する。サブフィールドはアドレス指定段階及び維持段階から構成される。アドレス段階中には、プラズマ行を１行ずつ選択して、表示すべきビデオ情報に応じたデータを選択した行の画素に書き込む。維持段階中には、サブフィールドの重みに応じた多数の維持パルスを発生する。維持段階中に光を発生するためにアドレス指定段階中にプリチャージした画素が、維持段階中にサブフィールドの重みに応じた量の光を放出する。ビデオ情報のフィールドまたはフレーム期間中に画素が発生する光の総量は、一方ではサブフィールドの重みに依存し、他方では、光を発生させるために画素をプリチャージするサブフィールド期間に依存する。
【０００４】
ＰＤＰでは、前記電極を走査電極及び共通電極とすることができる。走査電極と共通電極とが協働して、各々がプラズマチャンネルの１つに関連する対を形成する。維持段階中には、前記一対の電極を、全ブリッジ回路が発生するアンチフェーズ（逆相）方形波電圧で駆動する。この全ブリッジ回路は、第１可制御スイッチと第２可制御スイッチとの第１直列配置と、第３可制御スイッチと第４可制御のスイッチとの第２直列配置から構成される。前記第１及び第２スイッチの主電流径路の接続点を走査電極に結合する。前記第３及び第４スイッチの主電流径路の接続点を共通電極に結合する。前記第１直列配置及び第２直列配置を電源の端子間に並列に配置する。前記第１スイッチの主電流径路を前記走査電極と第１の前記端子との間に接続し、前記第３スイッチの主電流径路を共通電極と前記第１端子との間に接続する。維持期間の第１段階中には、前記スイッチのうち２個を開にして、前記スイッチの他の２個を閉にして、前記電源が供給する電源電圧を第１極性で、協働する電極間で利用可能にし、従って前記容量の両端で利用可能にする。維持期間の第２段階中には、前記第１段階中に開であったスイッチを今度は閉にして、閉であったスイッチを今度は開にして、前記電源が供給する電源電圧を反転した極性で、協働する電極間で利用可能にする。
【０００５】
この従来技術及びその動作についての詳細を、図１及び図２に示す。
【０００６】
従来技術のエネルギー回復回路は効率的なエネルギー回復を提供するが、この回路は相当量の電磁波妨害（ＥＭＩ）を発生する。
【０００７】
本発明の目的は特に、発生する電磁波妨害をより少なくした効率的なエネルギー回復回路を提供することにある。
【０００８】
（発明の開示）
この目的のために、本発明の第１の要点は、請求項１に規定するエネルギー回復型のマトリクスディスプレイ駆動回路を提供するものである。本発明の第２の要点は、請求項５に規定するエネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路を具えたマトリクス表示装置を提供するものである。従属請求項は好適例を規定したものである。
【０００９】
共振期間の終了時にインダクタを通る電流が極性を変化させる際に、この電流は、インダクタの一方の端子から始まりインダクタの他方の端子で終わる径路に従わなければならない。従来技術では、この電流がいくつかのダイオード及び全ブリッジのスイッチのうち１個（以下の説明及び請求項では第２スイッチと称する）を経由して流れなければならない。このため、この電流が大きな領域を囲むループを通って流れて、結果的に大きな電磁界を発生する。実際に実現するに当たっては、この第２スイッチは大きな電圧に耐えなければならず、そのインピーダンスは非常に高い。従って、前記インダクタの両端の電圧が非常に高くなり、このためこのインダクタに蓄積されるエネルギーの量が非常に大きくなる。次の共振の開始時に、容量性の負荷の両端の極性を、最初の共振期間の極性に対して逆向きに変化させることを可能にするために、共振期間の終了時あるいは終了後に、前記インダクタと容量を接続して共振回路を形成するスイッチ（以下の説明及び請求項ではこのスイッチを第１スイッチと称する）を開にしておなければならないので、前記インダクタに蓄積したエネルギーが寄生容量と共に、前記第１スイッチに接続したこのインダクタの端子において、高周波の発振を生じさせる。
【００１０】
本発明は、この高周波発振が、発生するＥＭＩに大きく寄与するという識見にもとづくものである。実際には、前記第２スイッチを通るループの電流が２、３個のダイオードを通って流れなければならないので、従来技術の問題はさらに深刻なものとなり、前記インダクタの両端の電圧は、これら２、３個のダイオードの順電圧と前記第２スイッチの両端の電圧とを加算したものとなる。
【００１１】
本発明による回路では、特別なスイッチ回路を前記インダクタに並列接続して、上述したループをなす回路を可能な限り小さくする。さらに、このスイッチ回路が耐えるべき電圧は前記第２スイッチ回路よりも低く、実際に実現するに当たっては、前記第２スイッチよりも低いインピーダンスになる。しかし最も重要なことは、前記２、３個のダイオードがループ内にないことである。たとえ単方向のスイッチが必要な場合でも、前記２、３個のダイオードの代わりに１個のダイオードのみがループ内にあることである。これにより、本発明による回路では、前記インダクタの両端の電圧が従来技術よりも大幅に低くなる。結果として、前記インダクタに蓄積されるエネルギーが少なくなり、寄生容量によって発生するＥＭＩが大幅に少なくなる。
【００１２】
請求項２に規定する好適例では、前記スイッチ回路が、ダイオードと可制御スイッチとの直列配置を具えている。このことは、可制御スイッチのみについて、スイッチのオン時間のタイミングがより厳密でなくてよいという利点を有する。インダクタを通る電流がダイオードによってブロックされるような極性を有する際には、いつスイッチをオン状態にするかは問題にならない。
【００１３】
請求項３に規定する好適例では、請求項２に記載のエネルギー回復回路を対称に作製して、両共振段階において最適な効率を得る。
【００１４】
請求項４に規定する好適例では、スイッチ回路が存在することによって、後の瞬時に第２スイッチを閉にして、前記電源から前記第２スイッチを経由して前記容量性の負荷に流れる電流を防ぐことが可能になる。このようにして、前記電源からより少ない電力を取り出して、効率がさらに改善される。
本発明のこれら及び他の要点は、以下の実施例の説明より明らかになる。
【００１５】
（発明を実施するための最良の形態）
図１に、従来技術の、エネルギー回復型マトリクスディスプレイ駆動回路の詳細回路図を示す。
【００１６】
この駆動回路は節点Ｎｂと接地との間に配置したバッファキャパシタＣＢを具えている。理想スイッチＳ１と抵抗Ｒ１との直列配置を、節点Ｎｂと節点Ｎ１との間に接続する。理想スイッチＳ４と抵抗Ｒ４との直列配置を、節点Ｎｂと節点Ｎ２との間に接続する。理想スイッチとこれに対応する抵抗との直列配置のすべてが、この抵抗値に等しいオン抵抗を有する実際のスイッチ（例えばＭＯＳ−ＦＥＴ）を表わす。共振インダクタＬ１を節点Ｎｊと節点Ｎｃとの間に配置する。インダクタを通る電流ＩＬ１は、節点Ｎｊから節点Ｎｃに流れるものとして規定する。インダクタの両端の電圧ＶＬ１は、節点Ｎｊと節点Ｎｃとの間の電位差になる。節点ＮｊをダイオードＤ１を介して節点Ｎ１に接続し、さらにダイオードＤ６を介して節点Ｎ２に接続する。ダイオードＤ１の負極及びダイオードＤ６の正極を節点Ｎｊに接続する。ダイオードＤ１３は、接地に接続した正極及び節点Ｎ１に接続した負極を有する。ダイオードＤ１１は、節点Ｎ２に接続した正極と、電源電圧Ｖｃｃを供給する電源ＰＳの正極に接続した負極とを有する。電源ＰＳの他の極は接地に接続する。キャパシタＣｐを電源ＰＳに並列に配置する。理想スイッチＳ２、抵抗Ｒ２、及びオプションのダイオードＤ２の直列配置を、節点Ｎｃと電源ＰＳの正極との間に、ダイオードＤ２の負極を節点Ｎｃに向けて接続する。理想スイッチＳ５、抵抗Ｒ５、及びオプションのダイオードＤ８の直列配置を、節点Ｎｃと接地との間に接続する。ダイオードＤ８の正極を節点Ｎｃに接続する。２個のダイオードＤ２及びＤ８は従来技術には開示していない。容量性負荷ＣＬを、節点Ｎｃと接地との間に接続する。容量性負荷ＣＬの両端の電圧をＶｃで表わし、これは節点Ｎｃと接地との間の電位差である。Ｖｊは節点Ｎｊと接地との間の電圧を表わす。電流ＩＲ２は抵抗Ｒ２を通って流れる。
【００１７】
この回路の本質は、隠れたエネルギーを、貯蔵器、ここではバッファキャパシタＣＢに蓄積して、このエネルギーを負荷容量ＣＬに往復で通過させることにある。この往復の通過は、並列的にスイッチされる互いに逆向きの一方向電流径路（Ｓ１とＤ１、Ｓ４とＤ６）を構成して、これらの電流径路の間に無損失のインダクタを用いることによって実現される。インダクタＬ１の機能は、インダクタを通る電流が反転する際に電流が停止する前に、適正量のエネルギーが負荷ＣＬを通過することを保証することである。このことは、インダクタＬ１及び負荷容量ＣＬが形成する直列共振ループの共振の半周期後に発生する。効率的に動作させるために、バッファキャパシタＣＢは負荷容量ＣＬよりもずっと大きい値を有し、これにより、負荷ＣＬからの、及び負荷ＣＬへの電荷の転送にかかわらず、バッファ電圧が比較的安定に留まることを保証する。従って、ループ容量は負荷ＣＬにおよそ等しくなる。共振ループ内の総直列抵抗が主にスイッチ抵抗及び並列ダイオードの抵抗によって形成され、そして共振ループが共振周波数ｆｒｅｓを有するものとする。このことは、１サイクル後に保持される隠れたエネルギーの係数が次式になることを意味する。
【数１】
2004506949.tif 000003
【００１８】
許容されるスイッチング時間Ｔｓｗは、ガス絶縁破壊（ブレークダウン）までの時間に固定される。このループにおけるＱ値は高く、このことは固有周波数が減衰（ダンピング）によって移動しないことを意味し、これにより次式のようになる。
【数２】
2004506949.tif 000004
【００１９】
この回路では、Ｌ１とＣＬとが逆比例するというように結論付けることができる。さらに、上記の式にＬを代入することによって、１サイクル後に保持される隠れたエネルギーの量は、次式のように書くことができる。
【数３】
2004506949.tif 000005
【００２０】
共振ループのＱ値（品質係数）が高いものとすれば、項”Ｒ＊ＣＬ”はＴｓｗに対して小さく、このため上式は次式のように近似することができる。
【数４】
2004506949.tif 000006
従って隠れたエネルギーの損失係数は次式のように近似することができる。
【数５】
2004506949.tif 000007
【００２１】
インダクタとスイッチは、相互干渉なしに並列に配置することができる。このようにして、負荷をより多くの回路に広げることができ、あるいは回路抵抗を並列に配置することができる。いずれの方法とも、こうした回路をｎ個並列に配置する効果は、隠れたエネルギーの損失係数を次の近似式で与える。
【数６】
2004506949.tif 000008
【００２２】
以上のことにもとづいて、次の結論を導くことができる。
１．スクリーンの大きさが増加すれば負荷ＣＬが増加して、これにより損失係数が等価的に増加する。
２．並列回路の数が増加すれば、損失係数が大幅に減少する。
３．ガスが高速であるほど走査周波数が高い、プライム（点火）が高速であるほど光量が多い、等のことは、より小さいＴｓｗを意味し、従って損失係数が等価的に増加する。
４．より高い解像度及びより大きいスクリーンのサイズ（ＨＤＴＶ／ＳＶＧＡ）はそれぞれ、より小さいＴｓｗ及びより大きい容量性負荷ＣＬを意味し、従って損失係数が２乗的に増加する。
【００２３】
例えば実際の２１”プラズマディスプレイでは、２回路にわたる負荷ＣＬが２８ｎＦであった。０．７ＨのインダクタＬ１を各回路に用いることによって、Ｔｓｗを３００ｎｓに設定した。スイッチ当りの抵抗は２００ｍオームのオーダーであった。維持サイクルは約９．６μｓを要した。
【００２４】
図２に、図１の回路内に発生する信号の波形を示す。横軸は時刻ｔを表わし、左側の縦軸は電流Ｉ（Ａ）を表わし、右側の縦軸は電圧Ｖを表わす。軸に沿って示す値は単に一例である。
【００２５】
バッファキャパシタＣＢの両端の電圧Ｖｂが電源電位と接地電位の中間（即ちＶｂがＶｃｃ／２）になるのに十分な時間、回路が動作しているものとする。負荷ＣＬは、維持側（この回路の動作段階中には、負荷の走査側が接地に切り換えられているので、負荷の走査側が仮想的な接地を形成する）に対して接地電位であるものとする。開始時にはすべてのスイッチが開である。瞬時ｔ１にスイッチｓ１が閉になるとサイクルが始まる。そしてエネルギーが、バッファＣＢからインダクタＬ１経由で負荷ＣＬに、共振的に送られる。スイッチＳ１が閉になると、インダクタの浮遊端（節点Ｎｊ）がダイオードＤ１によってバッファ電圧Ｖｂに固定される。そして瞬時ｔ２において、負荷電圧Ｖｃがバッファ電圧Ｖｂに等しくなるまで、インダクタＬ１を通る電流が確立される。この後に、インダクタＬ１の両端の電圧が反転し、従ってこのインダクタを通る電流が減少する。スイッチ２は、ガス絶縁破壊後に、このスイッチを通して点弧用の電流を供給するためのスイッチであり、エネルギー回復サイクルの終了の直前（瞬時ｔ３）にスイッチ２を閉にする。この時点では、残っているエネルギーが電源ＰＳ並びにバッファＣＢから負荷容量ＣＬに供給される。ダイオードＤ２は導通状態である。瞬時ｔ４に、インダクタ電流ＩＬ１が０になる。ダイオードＤ１が理想的なものである場合には、この時点で、インダクタＬ１及びスイッチＳ１を通る電流ＩＬ１が休止する。しかし、ダイオードが反転回復時間を有し、このことは、小さい反転電流（負荷ＣＬからバッファＣＢへのエネルギー）によって、ダイオードＤ１が反転状態になる前に、インダクタＬ１に電流を確立することができることを意味する。しかし、ダイオードＤ１が導通を中止する際には、インダクタＬ１を通る電流ＩＬ１が連続的でなければならず、これにより、ダイオードＤ６及びＤ１１が順方向バイアスによって閉になるまで、節点Ｎｊにおける容量Ｃｊが充電されて、インダクタ電流ＩＬ１の残りが、径路のインピーダンスに応じて、電源ＰＳ及び／またはキャパシタＣｐ、及び／またはダイオードＤ２を通ってインダクタＬ１に逆流する。インダクタＬ１の両端の電圧ＶＬ１は今度は、およそ３個のダイオード（Ｄ６、Ｄ１１、Ｄ２）の電圧降下に、スイッチＳ２の抵抗Ｒ２の両端の電圧降下を加えたものとなる。このことは、（順方向バイアスが低すぎて）ダイオードＤ６及びＤ１１が導通を中止するまで、インダクタＬ１を通る負の電流が減少することを意味する。そしてインダクタＬ１に残っているエネルギーが、節点Ｎｊにおける浮遊容量Ｃｊとの間を往復振動して、この節点における平均電圧は負荷電圧Ｖｃに等しい。オプションのダイオードＤ２が存在しない状況では、インダクタＬ１の両端の電圧はおよそ、２個のダイオードの電圧降下にスイッチＳ２の両端の電圧降下を加えたものとなる。
【００２６】
負荷電圧Ｖｃが０に戻ってエネルギーがバッファＣＢに復帰した瞬間にも、同様の事象の組が発生する。スイッチＳ４が閉になって、ダイオードＤ６が導通して、節点Ｎｊがバッファ電圧Ｖｂに固定される。これにより、インダクタＬ１の両端の電圧反転が生じて、負荷ＣＬからバッファＣＢに至りバッファＣＢを通る電流ＩＬ１が確立される。共振の終了時にスイッチ５が閉になって、負荷ＣＬから電荷を排出することを手助けする。インダクタＬ１を通る電流ＩＬ１が向きを変化させる（正向きになる）。ダイオードＤ６が導通を中止すると、ダイオードＤ１及びＤ１３が順方向バイアスされるまで、節点Ｎｊにおける容量Ｃｊが放電される。この時点では、インダクタ電流ＩＬ１がこれらのダイオード及びＤ８を通って流れる。インダクタの両端の反転した電圧ＶＬ１は今度は、およそ３個のダイオード（Ｄ１、Ｄ１３、Ｄ８）の電圧降下に、スイッチＳ５の抵抗Ｒ６の両端の電圧降下を加えたものとなる。このことは、ダイオードＤ１及びＤ１３が導通を中止するまで、インダクタＬ１を通る正の電流が減少することを意味する。そしてインダクタＬ１に残っているエネルギーが、節点Ｎｊにおける浮遊容量Ｃｊとの間を往復振動して、この節点Ｎｊにおける平均電圧が負荷電圧Ｖｃ（即ち接地電位）に等しくなる。
【００２７】
エネルギー回復に関しては、この回路における電力損失の、次の６つの主要領域が重要なものであることが判明している。
１．　スイッチ及びダイオードを含めた回路抵抗（隠れたエネルギーの損失係数を参照）
２．　スイッチＳ１及びＳ４の分岐における導通期間中の、ダイオードの順方向の電圧降下
３．　スイッチＳ１及びＳ４の分岐における導通期間中の、ダイオード反転の回復損失。
４．　ダイオードの反転回復期間中に、インダクタＬ１内に確立されるエネルギー
５．　電源ＰＳからスイッチＳ２経由で負荷ＣＬに直接供給されるエネルギーのうち、負荷に補給される以上または以下のエネルギー
６．　負荷ＣＬからスイッチＳ５経由で接地に直接除去されるエネルギーのうち、負荷ＣＬに残っている以上または以下のエネルギー
【００２８】
図３に、本発明によるマトリクスディスプレイドライバ（駆動回路）の実施例の回路図を示す。この図における参照符号のうち図１と同一の参照符号は、図１と同一の構成要素、信号、あるいは節点を表わす。図３の回路は、ダイオードＤ１１及びＤ１３をなくして、インダクタＬ１に並列接続したスイッチ回路を追加した点で、図１の回路と異なる。図３に示す本発明による実施例では、前記スイッチ回路は、双方とも節点ＮｊとＮｃとの間に配置した２つの直列配置から構成される。第１直列配置は、ダイオードＤ３、理想スイッチＳ３、及び抵抗Ｒ３から構成される。ダイオードＤ３は、節点Ｎｃに向いた負極を有する。第２直列配置は、ダイオードＤ９、理想スイッチＳ６、及び抵抗Ｒ６から構成される。ダイオードＤ９は、節点Ｎｊに向いた負極を有する。
制御回路ＣＣは、スイッチＳ１〜Ｓ６を制御するためのスイッチング信号を供給する。
【００２９】
図４に、図３の回路内に発生する信号の波形を示す。図４に示す各電圧は図にに示すものと同じであり、従って同一の符号を付ける。
【００３０】
バッファキャパシタＣＢの両端の電圧Ｖｂが電源電位と接地電位の中間（即ちＶｂがＶｃｃ／２）になるのに十分な時間、図３の回路が動作しているものとする。負荷ＣＬは、維持側（この回路の動作段階中には、負荷の走査側が接地に切り換えられているので、負荷の走査側が仮想的な接地を形成する）に対して接地電位であるものとする。開始時にはすべてのスイッチが開である。
【００３１】
瞬時ｔ１’にスイッチＳ１を閉じると、サイクルを開始する。そしてエネルギーがバッファＣＢから負荷ＣＬに送られる。スイッチＳ１を閉にすると、インダクタＬ１の浮遊端（節点Ｎｊ）がダイオードＤ１によってバッファ電圧Ｖｂに固定される。そして瞬時ｔ２’において負荷電圧Ｖｃがバッファ電圧Ｖｂに等しくなるまで、インダクタＬ１を通る電流が確立される。この後に、インダクタＬ１の両端の電圧ＶＬ１が反転し、従って電流ＩＬ１が減少する。エネルギー回復サイクルが終了する前に、インダクタＬ１の両端の電圧が反転した後の（瞬時ｔ２’から先の瞬時ｔ３’までの）任意の時点で、（フライホイールダイオードＤ３を導通可能にする）スイッチＳ３を閉にする。インダクタ電流ＩＬ１は瞬時ｔ３’に０に達する。ダイオードが理想的であれば、この時点で、インダクタＬ１及びスイッチＳ１を通る電流ＩＬ１が休止する。しかしダイオードは反転回復時間を有し、このことは、ダイオードＤ１が反転に至る前に、小さい反転電流（負荷ＣＬからバッファＣＢへのエネルギー）がインダクタＬ１内に確立されることを意味する。しかし、ダイオードＤ１が導通を中止する際には、インダクタＬ１を通る電流ＩＬ１が連続的でなければならず、従って、順方向バイアスによってフライホイールダイオードＤ３が閉になるまで節点Ｎｊにおける容量Ｃｊが充電されて、インダクタ電流ＩＬ１の残りがこのダイオードＤ３を通ってインダクタＬ１に逆流する。今度はインダクタＬ１の両端の電圧ＶＬ１は、およそ１個のダイオードの電圧降下分のプラス値になる。このことは、インダクタＬ１を通る負の電流が減少することを意味する。このインダクタＬ１の両端の電圧降下ＶＬ１は従来技術の回路の場合よりもずっと小さく、これによりインダクタＬ１を通る電流ＩＬ１の減少の速さは従来技術の回路よりも低い。ダイオードＤ３が一旦導通（前記第１回路よりもずっと小さい）を中止すると、インダクタＬ１に残っているエネルギーが、浮遊容量Ｃｊとの間を振動する。エネルギー回復サイクルの後に（瞬時ｔ５’において）、スイッチＳ２（ガス絶縁破壊の後に、このスイッチを通して点弧用の電流を供給する）を閉にする。この時点では、残っているエネルギーを、電源ＰＳから負荷容量ＣＬに供給する。
【００３２】
負荷電圧Ｖｃが０に戻り、エネルギーがバッファＣｂに戻ると、瞬時ｔ６’において同様の事象の組が発生する。スイッチＳ４が閉になって、ダイオードＤ６が導通し、そして節点Ｎｊがバッファ電圧Ｖｂに固定される。これによりインダクタＬ１の両端に反転電圧が発生して、負荷ＣＬからバッファＣＢに至りバッファＣＢを通る電流が確立される。この例では１５０〜３００ｎｓ後にスイッチＳ６が閉になって、第２のフライホイールダイオードＤ９を動作させる。そしてインダクタＬ１を通る電流ＩＬ１が向きを変える（正向きになる）。ダイオードＤ６が導通を中止すると、フライホイールダイオードＤ９が順方向バイアスされるまで、節点Ｎｊにおける容量Ｃｊが放電する。この時点では、インダクタ電流ＩＬ１がダイオードＤ９を通って流れる。インダクタＬ１の両端の電圧ＶＬ１は今度は、およそ１個のダイオードの電圧降下分のマイナス値になる。このことは、ダイオードＤ９が導通を中止するまで、このインダクタを通る正の電流が減少することを意味する。そしてインダクタＬ１内の小量のエネルギーが浮遊容量Ｃｊとの間を往復振動して、節点Ｎｊにおける平均電圧が負荷電圧Ｖｃ（即ち接地電位）に等しくなる。この例では３００ｎｓ後にスイッチＳ５が閉になって、負荷ＣＬから電荷を排出する手助けをする。
【００３３】
図３に示す本発明の実施例は、より小さい電流、及びより低量のインダクタの残留エネルギーによって、従来技術に比べて改善されたＥＭＩ挙動をもたらす。
【００３４】
本発明による駆動回路はある程度の節約をもたらすが、サイクル時間を低減し、そして／あるいはショットキーフライホイールダイオードを適用可能にすれば（現在では、絶縁破壊電圧が不十分であり、プラズマ電圧が高すぎる）、この節約はより明確なものとなる。
【００３５】
エネルギー回復の分岐が導通を休止した後に、スイッチＳ２及びＳ５を閉にする瞬時を遅延させる（例えばスイッチＳ１及びＳ４を閉にした４００ｎｓ後に、それぞれスイッチＳ２及びＳ５を閉にする）ことによって、電源ＰＳからスイッチＳ２経由で負荷ＣＬに直接供給するエネルギーのうち、この負荷に補給される以上または以下のエネルギーによる損失、及び負荷ＣＬからスイッチＳ５経由で接地に直接除去されるエネルギーのうち、負荷ＣＬに残っている以上または以下のエネルギーによる損失をそれぞれ排除することができる。このスイッチ−オンの遅延によって効率が向上するが、これは本発明にとって本質的なことではない。
【００３６】
電源ＶＢをキャパシタと減結合すれば、ダイオードの反転回復期間中にインダクタＬ１内に確立されるエネルギーを低減することができる。この効果は、インダクタ電流ＩＬ１が不可避的に電源減結合キャパシタＣｐを充電して、このエネルギーが後に減少するということによるものである。他方では、この同じ電荷を負荷キャパシタＣＬから導出して負荷の電圧Ｖｃを低下させると、これによりスイッチＳ５における補給損失が増加する。補給エネルギーの約５０％が損失になるものとすれば、このことは、電源の減結合を行っても損失はおよそ変わりないことを意味する（減結合を行わなければ損失が増加する）。この方法に伴う問題は、インダクタＬ１に並列接続した前記特別なスイッチ回路なしでは、同じガス絶縁破壊の時間が存在すれば、スイッチＳ２及びＳ５をオン状態に切り換える前にエネルギ回復を終了させるためには、インダクタＬ１の値を以前よりも少し小さくしなければならない、ということである。このことは、スイッチ及びダイオードを含めた回路抵抗によって性能をより貧弱にする。
【００３７】
図５に、マトリクスディスプレイ及びこのマトリクスディスプレイを駆動する回路のブロック図を示す。図に示すマトリクスディスプレイは、ｎ個のプラズマチャンネルＰＣ１、．．．、ＰＣｎが水平方向に伸び、ｍ個のデータ電極ＤＥ１、．．．、ＤＥｍが垂直方向に伸びる種類のＰＤＰである。プラズマチャンネルＰＣ１、．．．、ＰＣｎ及びデータ電極ＤＥ１、．．．、ＤＥｍの交点が画素に関連している。協働する選択電極ＳＥｉと共通電極ＣＥｉの対が、プラズマチャンネルＰＣｉの対応するものに関連している。選択ドライバ（駆動回路）ＳＤは、走査パルスをｎ個の選択電極ＳＥ１、．．．、ＳＥｎに供給する。共通ドライバＣＤは、共通パルスをｎ個の共通電極ＣＥ１、．．．、ＣＥｎに供給する。データドライバＤＤはビデオ信号Ｖｓを受信して、ｍ個のデータ信号をｍ個のデータ電極ＤＥ１、．．．、ＤＥｍに供給する。タイミング回路ＴＣは、ビデオ信号Ｖｓに属する同期信号Ｓを受信して、制御信号Ｃｏ１、Ｃｏ２、及びＣｏ３を、データドライバＤＤ、選択ドライバＳＤ、及び共通ドライバＣＤに供給して、これらのドライバが供給するパルス及び信号のタイミングを制御する。
【００３８】
ＰＤＰのアドレス指定段階中には、プラズマチャンネルＰＣ１、．．．、ＰＣｎを通常１つずつ点弧させる。点弧されたプラズマチャンネルＰＣｉは低いインピーダンスを有する。データ電極上のデータ電圧によって、このデータ電極及び前記低インピーダンスのプラズマチャンネルＰＣｉに関連する各プラズマ体（画素）電荷の量を決まる。アドレス指定段階に後続する維持期間中に光を発生するために、この電荷によって事前条件設定された画素が、この維持期間中に発光する。低いインピーダンスを有するプラズマチャンネルは、（画素の）選択ラインとも称する。アドレス指定段階中には、選択ラインの画素に記憶すべきデータ信号は、データドライバＤＤによってライン毎に供給する。維持段階中には、前記選択ドライバ及び共通ドライバがそれぞれ選択パルス及び共通パルスを、先行するアドレス指定段階中にデータを記憶したすべてのラインに供給する。発光させるべくプリチャージ（事前充電）した画素は、この画素に関連するプラズマ体を点弧させた際には常に光を発生する。プラズマ体を点弧させるべくプリチャージすると、プラズマ体が点弧されて、関連する選択電極及び共通電極によってプラズマ体に供給する維持電圧が、十分な量だけ変化する。点弧の回数によって、画素が発生する光の総量が決まる。実際の実施装置では、前記維持電圧は交番極性のパルスで構成される。正パルスと負パルスとの電位差は、光を発生すべくプリチャージしたプラズマ体が点弧されて、光を発生しないようにプリチャージしたプラズマ体が点弧されないように選択する。
【００３９】
本発明は、多数のプラズマ体を同時に点弧させる維持期間中に特に有用である。これらのプラズマ体のすべてが、前記選択電極と共通電極との間に大きな容量を形成する。実際には、これらの電極はフラットパネルディスプレイの他の部分との容量結合を有するので、この容量がさらに大きくなる。この状況では、容量ＣＬは前の文に記述した容量によって形成される。容量ＣＬは、１個の選択電極あるいは選択電極の群によって形成することができる。スイッチＳ１〜Ｓ６は、選択ドライバＳＤの一部あるいは共通ドライバＣＤの一部のいずれかである。
【００４０】
図５には特定のＰＤＰを示しているが、本発明は他のＰＤＰにも関係する。例えばプラズマチャンネルが垂直方向に伸びて、隣接するプラズマチャンネルが電極を共用することができる。あるいはより一般的には、本発明は、ＰＤＰ、ＬＣＤ、またはＥＬディスプレイのように、容量の両端の電圧が規則的に極性を変化させるすべてのパネルディスプレイに関係する。
【００４１】
なお上述した実施例は例示的なものであり本発明を限定するものではなく、請求項の範囲を逸脱することなく、当業者が多くの代案実施例を設計することができる。
【００４２】
前記の回路については、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）における維持機能に関して記述した。この回路は、ＰＤＰにおける列回路及び走査回路用に、そしてプラズマアドレス液晶ディスプレイにおける正極スイッチ及びランプ電圧発生機能として、そしてＬＣＤ用の駆動回路として適応させることができる。
【００４３】
図面では、負荷容量ＣＬを接地に接続している。実際には、例えばプラズマ表示パネルについては、負荷容量ＣＬを通常のように走査電極と維持電極との間に接続することができる。そして負荷キャパシタＣＬの両端がパルスを受ける。
【００４４】
「具えている」という動詞及びその活用形は、請求項に記載した以外の要素またはステップの存在を排除するものではない。本発明は、いくつかの独立した要素から構成されるハードウエアによって実現することができ、そして適切にプログラムしたコンピュータによって実現することができる。いくつかの手段を列挙した装置の請求項では、これらの手段のいくつかを同一のアイテムまたはハードウエアによって具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のエネルギ回復型マトリクスディスプレイ駆動回路の詳細回路図である。
【図２】図１の回路内に発生する信号の波形を示す図である。
【図３】本発明によるマトリクスディスプレイ駆動回路の実施例の詳細回路図である。
【図４】図３の回路内に発生する信号の波形を示す図である。
【図５】マトリクスディスプレイ及びこのマトリクスディスプレイを駆動する回路のブロック図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
2004506949.tif 000030
2004506949.tif 000031