(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
行方向に配列された電極間に形成されるパネルキャパシターを有し、
第１電圧を供給する第１電源とパネルキャパシターの一端との間に直列に連結される第１及び第２スイッチング素子と、
前記パネルキャパシターの一端と第２電圧を供給する第２電源との間に直列に連結される第３及び第４スイッチング素子と、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第３及び第４スイッチング素子の接点との間に連結される第１キャパシターと、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点及び前記第１キャパシターの一端と、第３電圧を供給する第３電源との間に連結される第５スイッチング素子と
を含み、
前記第４および第５スイッチング素子がオンになって、前記第１キャパシターには前記第３電圧と前記第２電圧との差に該当する電圧が充電され、
前記第３電圧は、前記第１電圧と前記第２電圧の間の電圧であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記パネルキャパシターの一端に一端が連結される少なくとも一つのインダクタと、
前記インダクタの他端と前記第３電源との間に並列に電気的に連結される第６及び第７スイッチング素子と
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記第１電源と前記パネルキャパシターの他端との間に直列に連結される第６及び第７スイッチング素子と、
前記パネルキャパシターの他端と前記第２電源との間に直列に連結される第８及び第９スイッチング素子と、
前記第６及び第７スイッチング素子の接点と前記第８及び第９スイッチング素子との接点の間に連結される第２キャパシターと、
前記第２キャパシターの一端と前記第３電源との間に連結される第１０スイッチング素子と
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
行方向に配列された電極間に形成されるパネルキャパシターを有し、
第１電圧を供給する第１電源と前記パネルキャパシターの一端との間に直列に連結される第１及び第２スイッチング素子と、
前記パネルキャパシターの一端と第２電圧を供給する第２電源との間に直列に連結される第３及び第４スイッチング素子と、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第３及び第４スイッチング素子の接点とに各々連結され、その間の電圧が第３電圧に維持される第１及び第２信号線と、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第３及び第４スイッチング素子の接点との間に連結される第１キャパシターと、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点及び前記第１キャパシターの一端と、第３電圧を供給する第３電源との間に連結される第５スイッチング素子とを含み、
前記第１及び第２スイッチング素子と前記第３及び第４スイッチング素子とが交互にオンになって、前記パネルキャパシターの一端に前記第１及び第２電圧が交互に印加され、
前記第４および第５スイッチング素子がオンになって、前記第１キャパシターには前記第３電圧と前記第２電圧との差に該当する電圧が充電され、
前記第３電圧は、前記第１電圧と前記第２電圧の間の電圧であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記第３電圧は前記第１及び第２電圧の差の半分に該当する電圧であることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記第１及び第２信号線の間に連結され、前記第３電圧を充電するキャパシターをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記パネルキャパシターの一端に電気的に連結される少なくとも一つのインダクタを含み、前記インダクタと前記パネルキャパシターとの間で発生する共振を利用して、前記パネルキャパシターの端子電圧を変える電力回収部をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記電力回収部は、前記インダクタの他端と前記第３電源との間に並列に連結される第７及び第８スイッチング素子をさらに含む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パネル。
【請求項９】
前記第１電源と前記パネルキャパシターの他端との間に直列に連結される第６及び第７スイッチング素子と、
前記パネルキャパシターの他端と前記第２電源との間に直列に連結される第８及び第９スイッチング素子と、
前記第６及び第７スイッチング素子の接点と前記第８及び第９スイッチング素子の接点とに各々連結され、その間の電圧が前記第３電圧に維持される第３及び第４信号線と、
前記第６及び第７スイッチング素子の接点と前記第８及び第９スイッチング素子の接点との間に連結される第２キャパシターと、
前記第６及び第７スイッチング素子の接点及び前記第２キャパシターの一端と前記第３電源との間に連結される第１０スイッチング素子とを含み、
前記第６及び第７スイッチング素子と前記第８及び第９スイッチング素子とが交互にオンになって、前記パネルキャパシターの一端に前記第１及び第２電圧が交互に印加され、
前記第９および第１０スイッチング素子がオンになって、前記第２キャパシターには前記第３電圧と前記第２電圧との差に該当する電圧が充電されることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
行方向に配列された電極間に形成されるパネルキャパシターの一端に連結された第１及び第２信号線を通じて、各々第１及び第２電圧を交互に印加しながらプラズマディスプレイパネルを駆動する方法において、
前記第１信号線上に形成された第１及び第２スイッチング素子をオンにして、前記パネルキャパシターの一端に前記第１電圧を印加すると共に、前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第２信号線上に形成された第３及び第４スイッチング素子の接点との間に第３電圧を印加する第１段階と、
前記第３及び第４スイッチング素子をオンにして、前記パネルキャパシターの一端に前記第２電圧を印加すると共に、前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第３及び第４スイッチング素子の接点との間に前記第３電圧を印加する第２段階と
を含み、
前記方法は、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第３及び第４スイッチング素子の接点との間に連結される第１キャパシターと、
前記第１及び第２スイッチング素子の接点及び前記第１キャパシターの一端と、第３電圧を供給する第３電源との間に連結される第５スイッチング素子と
を使用するものであり、
前記第４および第５スイッチング素子がオンになって、前記第１キャパシターには前記第３電圧と前記第２電圧との差に該当する電圧が充電され、
前記第３電圧は、前記第１電圧と前記第２電圧の間の電圧であ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。
【請求項１１】
前記第２段階は、前記第１及び第２スイッチング素子の接点と前記第３及び第４スイッチング素子の接点との間に形成されたキャパシターに前記第３電圧を充電する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
【請求項１２】
前記パネルキャパシターの一端に前記第１電圧を印加する前に、前記パネルキャパシターの一端に電気的に連結されるインダクタと前記パネルキャパシターとの間の共振を利用して、前記パネルキャパシターの一端の電圧を前記第１電圧まで上げる第１共振段階と、
前記パネルキャパシターの一端に前記第２電圧を印加する前に、前記インダクタと前記パネルキャパシターとの間の共振を利用して、前記パネルキャパシターの一端の電圧を前記第２電圧まで下げる第２共振段階と
をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
【請求項１３】
前記第１共振段階の前に、前記第３電圧を供給する電源、前記インダクタ及び前記第２信号線から形成される経路を通じて、前記インダクタにエネルギーを保存する段階と、
前記第２共振段階の前に、前記第１信号線、前記インダクタ及び前記電源から形成される経路を通じて、前記インダクタにエネルギーを保存する段階と
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載のプラズマディスプレイパネルの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイパネル（plasma display panel、PDP）の駆動装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、液晶表示装置（liquid crystal display、LCD）、電界放出表示装置（field emission display、FED）、プラズマディスプレイパネルなどの平面表示装置が活発に開発されている。これらの平面表示装置のうち、プラズマディスプレイパネルは、他の平面表示装置に比べて輝度及び発光効率が高く視野角が広いという長所がある。したがって、プラズマディスプレイパネルが、４０インチ以上の大型表示装置において、従来の陰極線管（cathode ray tube、CRT）に代わる表示装置として脚光を浴びている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルは、気体放電によって生成されたプラズマを用いて文字または映像を表示する平面表示装置であって、その大きさによって数十から数百万個以上の画素がマトリックス状に配列されている。このようなプラズマディスプレイパネルは、印加される駆動電圧の波形の形態と放電セルの構造とによって、直流形（DC形）と交流形（AC形）とに分けられる。
【０００４】
直流形プラズマディスプレイパネルは、電極が放電空間にそのまま露出されているので、電圧が印加される間電流が放電空間にそのまま流れ、そのために電流を制限するための抵抗を作らなければならないという短所がある。反面、交流形プラズマディスプレイパネルは、電極を誘電体層が覆っているので、自然なキャパシタンス成分の形成によって電流が制限され、放電の際にイオンの衝撃から電極が保護されるので、直流形に比べて寿命が長いという長所がある。
【０００５】
一般に、交流形プラズマディスプレイパネルの駆動方法は、リセット（初期化）期間、記録（アドレッシング）期間、維持放電期間、消去期間から構成される。
【０００６】
リセット期間は、セルにアドレシング動作が円滑に行われるようにするために各セルの状態を初期化する期間であり、記録期間は、パネル上の点灯セルと非点灯セルとを選別して点灯セル（アドレスされたセル）に壁電荷を積む動作を行う期間である。維持放電期間は、アドレスされたセルに実際に画像を表示するための放電を行う期間であって、維持放電期間になると、走査電極（以下、"Y電極"と称する）と維持電極（以下、"X電極"と称する）とにサステインパルスが交互に印加されて維持放電が行われて、映像が表示される。消去期間は、セルの壁電荷を減少させて維持放電を終了させる期間である。
【０００７】
交流形プラズマディスプレイパネルは、その維持放電のためのY電極及びX電極が容量性負荷として作用するため、走査電極及び維持電極に対するキャパシタンスが存在し、以下ではこれをパネルキャパシターCpと称する。
【０００８】
以下、従来の交流形プラズマディスプレイパネルの駆動回路及びその駆動方法について説明する。
【０００９】
図１及び図２は、従来の駆動回路及びその動作波形を示す図面である。
図１に図示したように、Kishiなどによって提案されたサステインパルスを生成する駆動回路（日本国特許第３２０１６０３号）は、Y電極駆動部１１、X電極駆動部１２、Y電極電源部１３、及びX電極電源部１４を含む。X電極駆動部１２及びX電極電源部１４は、Y電極駆動部１１及びY電極電源部１３と同一な構成になっているので、X電極駆動部１２及びX電極電源部１４の構造と動作についての説明は省略し、以下ではY電極駆動部１１及びY電極電源部１３についてのみ説明する。
【００１０】
Y電極電源部１３は、キャパシターC１と３個のスイッチング素子SW１、SW２、SW３とを含み、Y電極駆動部１１は、２つのスイッチング素子SW４、SW５を含む。Y電極電源部１３内のスイッチング素子SW１、SW２は、電源V１と接地端０との間に直列に連結される。電源V１は、Vs/２電圧を供給し、ここで、Vsは、維持放電に必要な電圧である。スイッチング素子SW１、SW２の接点にはキャパシターC１が連結され、このキャパシターC１と接地端０とにはスイッチング素子SW３が連結されている。
【００１１】
Y電極駆動部１１のスイッチング素子SW４、SW５は、Y電極電源部１３のキャパシターC１の両端に直列に連結され、その接点にはパネルキャパシターCpが連結されている。
【００１２】
この時、図２に示したように、スイッチング素子SW２、SW５がオフになった状態でスイッチング素子SW１、SW３、SW４がオンになると、Y電極電圧VyはVs/２電圧に上昇し、キャパシターC１にはVs/２の電圧が充電される。次に、スイッチング素子SW１、SW３、SW４がオフになってスイッチング素子SW２、SW５がオンになると、Y電極電圧Vyは-Vs/２電圧まで下降する。
【００１３】
このような駆動によって、Y電極に陽の電圧+Vs/２と陰の電圧-Vs/２とを交互に印加することができ、同様に、X電極にも陽の電圧+Vs/２と陰の電圧-Vs/２とを交互に印加することができる。この時、X電極及びY電極の各々に印加する電圧±Vs/２は、互いに位相が反転するように印加する。このように-Vs/２とVs/２との間をスイングするサステインパルスを生成することによって、X電極とY電極との間の電位差を維持放電電圧Vsにすることができる。
【００１４】
従来の回路で用いられる各素子の内圧はVs/２にすればいいので、内圧の小さい素子を用いることができる。しかし、このような駆動回路は、-Vs/２からVs/２にスイングするパルスを用いるプラズマディスプレイパネルだけに用いられるという問題点がある。
【００１５】
そして、従来の回路においては、陰の電圧に用いられる電圧を保存するためのキャパシターの容量が大きくなければならないので、このようなキャパシターによって、初期起動の際に相当な量の突入電流が流れるという問題点がある。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、内圧の低いスイッチング素子を用いるプラズマディスプレイパネルを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、直列に連結されたスイッチング素子の接点にスイッチング素子の両端の電圧をクランピングするための電圧を印加する。
【００１８】
本発明の第１の特徴によるプラズマディスプレイパネルには、第１電圧を供給する第１電源とパネルキャパシターの一端との間に直列に連結される第１及び第２スイッチング素子と、パネルキャパシターの一端と第２電圧を供給する第２電源との間に直列に連結される第３及び第４スイッチング素子とが形成されている。第１キャパシターが、第１及び第２スイッチング素子の接点と第３及び第４スイッチング素子の接点との間に連結されており、第５スイッチング素子が、第１キャパシターの一端と第３電圧を供給する第３電源との間に連結されている。
【００１９】
第５スイッチング素子がオンになって、第１キャパシターには第３及び第２電圧の差に該当する電圧が充電され、第３電圧は、第１及び第２電圧の中間電圧であるのが好ましい。
【００２０】
本発明の第１の特徴によるプラズマディスプレイパネルは、パネルキャパシターの一端に連結される少なくとも一つのインダクタと、インダクタと第３電源との間に並列に連結される二つのスイッチング素子とをさらに含むことができる。この時、第１乃至第４スイッチング素子は、ボディーダイオードを有するのが好ましい。
【００２１】
また、本発明の第１の特徴によるプラズマディスプレイパネルでは、パネルキャパシターの他端には第１電源と連結された第６及び第７スイッチング素子が直列に連結され、第２電源と連結された第８及び第９スイッチング素子が直列に連結されている。そして、第２キャパシターが第６及び第７スイッチング素子の接点と第８及び第９スイッチング素子の接点との間に連結され、第１０スイッチング素子が第２キャパシターの一端と第３電源との間に連結されている。
【００２２】
本発明の第２の特徴によるプラズマディスプレイパネルには、第１電圧を供給する第１電源とパネルキャパシターの一端との間に直列に連結される第１及び第２スイッチング素子と、パネルキャパシターの一端と第２電圧を供給する第２電源との間に直列に連結される第３及び第４スイッチング素子とが形成されている。第１及び第２信号線が、第１及び第２スイッチング素子の接点と第３及び第４スイッチング素子の接点とに各々連結されており、第１及び第２信号線の間が第３電圧に維持されている。そして、第１及び第２スイッチング素子と第３及び第４スイッチング素子とが交互にオンになって、パネルキャパシターの一端に第１及び第２電圧が交互に印加される。
【００２３】
この時、第３電圧は、第１及び第２電圧の差の半分に該当する電圧であるのが好ましい。
【００２４】
本発明の第２の特徴によるプラズマディスプレイパネルは、第１及び第２信号線の間に連結され、第３電圧を充電するキャパシターをさらに含むのが好ましい。そして、第５スイッチング素子が、第２及び第３電圧の合計に該当する電圧を供給する第３電源と第１信号線との間に連結され、キャパシターに第３電圧が充電されるように動作することができる。
【００２５】
また、このプラズマディスプレイパネルは、電力回収部をさらに含むのが好ましい。電力回収部は、パネルキャパシターの一端に電気的に連結される少なくとも一つのインダクタを含み、インダクタとパネルキャパシターとの間で発生する共振を利用して、パネルキャパシターの端子電圧を変える。
【００２６】
また、本発明は、パネルキャパシターの一端に連結された第１及び第２信号線を通じて、各々第１及び第２電圧を交互に印加しながら、プラズマディスプレイパネルを駆動する方法を提供する。第１及び第２信号線上には、各々第１及び第２スイッチング素子と第３及び第４スイッチング素子とが形成されている。この方法によれば、第１及び第２スイッチング素子をオンにして、パネルキャパシターの一端に第１電圧を印加すると共に、第１及び第２スイッチング素子の接点と第３及び第４スイッチング素子の接点との間に第３電圧を印加する。次に、第３及び第４スイッチング素子をオンにして、パネルキャパシターの一端に第２電圧を印加すると共に、第１及び第２スイッチング素子の接点と第３及び第４スイッチング素子の接点との間に第３電圧を印加する。
【００２７】
プラズマディスプレイパネルの一端に第２電圧を印加する時に、第１及び第２スイッチング素子の接点と第３及び第４スイッチング素子の接点との間に形成されたキャパシターに第３電圧を充電するのが好ましい。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参考に本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々に変形して実施することができ、ここで説明する実施形態に限られるわけではない。
【００２９】
本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略した。明細書の全体を通じて、類似した部分については、同一の図面符号を付けた。ある部分が他の部分と連結されているという記載は、直接的な連結だけではなく、その間に他の素子を介して電気的に連結されている場合も含む。
【００３０】
それでは、本発明の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動装置及び駆動方法について、図面を参考に詳細に説明する。
【００３１】
まず、図３を参照して本発明の実施形態によるプラズマディスプレイパネルについて説明する。
図３は、本発明の実施形態によるプラズマディスプレイパネルを示す図面である。
図３に示したように、本発明の実施形態によるプラズマディスプレイパネルは、プラズマパネル１００、アドレス駆動部２００、走査・維持駆動部３００、及び制御部４００を含む。
【００３２】
プラズマパネル１００は、列方向に配列されている複数のアドレス電極A１〜Am、行方向にジグザグに配列されている複数の走査電極Y１〜Yn、及び維持電極X１〜Xnを含む。アドレス駆動部２００は、制御部４００からアドレス駆動制御信号を受信して、表示しようとする放電セルを選択するための表示データ信号を各アドレス電極に印加する。走査・維持駆動部３００は、制御部４００から維持放電信号を受信して、走査電極と維持電極とにサステインパルス電圧を交互に入力することによって、選択された放電セルに対して維持放電を行う。制御部４００は、外部から映像信号を受信して、アドレス駆動制御信号と維持放電信号とを生成して、各々アドレス駆動部２００と走査・維持駆動部３００とに印加する。
【００３３】
以下、図４乃至図６を参照して本発明の第１実施形態による走査・維持駆動部３００の駆動回路を説明する。
図４は、本発明の第１実施形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を示す図面である。図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の第１実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図面であり、図６は、本発明の第１実施形態による駆動回路の動作タイミングを示す図面である。
【００３４】
図４に示したように、本発明の第１実施形態による走査・維持駆動部３００は、Y電極駆動部３１０、X電極駆動部３２０、Y電極クランピング部３３０、及びX電極クランピング部３４０を含む。
【００３５】
Y電極駆動部３１０及びX電極駆動部３２０は、パネルキャパシターCpを介して連結されている。Y電極駆動部３１０は、電源Vs/２とパネルキャパシターCpのY電極との間に直列に連結されているスイッチング素子Ys、Yh、及びパネルキャパシターCpのY電極と電源-Vs/２との間に直列に連結されているスイッチング素子YL、Ygを含む。同様に、X電極駆動部３２０は、電源Vs/２とパネルキャパシターCpのX電極との間に直列に連結されているスイッチング素子Xs、Xh、及びパネルキャパシターCpのX電極と電源Vs/２との間に直列に連結されているスイッチング素子XL、Xgを含む。
【００３６】
Y電極クランピング部３３０は、スイッチング素子Yu及びキャパシターC１を含む。スイッチング素子Yuは、スイッチング素子Ys、Yhの接点と接地端との間に連結され、キャパシターC１は、スイッチング素子Ys、Yhの接点とスイッチング素子YL、Ygの接点との間に連結されている。同様に、X電極クランピング部３４０は、スイッチング素子Xu及びキャパシターC２を含む。スイッチング素子Xuは、スイッチング素子Xs、Xhの接点と接地端との間に連結され、キャパシターC２は、スイッチング素子Xs、Xhの接点とスイッチング素子XL、Xgの接点との間に連結されている。
【００３７】
図４では、Y電極駆動部３１０及びX電極駆動部３２０とY電極クランピング部３３０及びX電極クランピング部３４０とに含まれるスイッチング素子Ys、Yh、YL、Yg、Yu、Xs、Xh、XL、Xg、XuをMOSFEとして表示したが、これに限られず、同一または類似した機能を行えば、いかなるスイッチング素子を用いても構わない。そして、このようなスイッチング素子は、ボディーダイオードを有するのが好ましい。
【００３８】
次に、図５Ａ、図５Ｂ及び図６を参照して本発明の第１実施形態による駆動回路の駆動方法を説明する。
【００３９】
本発明の第１実施形態では、電源Vs/２、-Vs/２が供給する電圧を各々Vs/２及び-Vs/２と仮定し、キャパシターC１、C２にはVs/２の電圧が充電されているとする。そして、電圧Vs/２は、パネルの維持放電に必要な電圧である維持放電電圧Vsの半分に該当する電圧と仮定する。
【００４０】
まず、図６に示したように、モード１(M１)では、スイッチング素子Xs、Xh、Yg、YL、Yuがオフになった状態で、スイッチング素子Ys、Yh、Xg、XL、Xuがオンになる。
【００４１】
そうすると、図５Ａに示したように、オンになったスイッチング素子Ys、Yhによって、パネルキャパシターCpのY電極には電源Vs/２のVs/２電圧が印加され、オンになったスイッチング素子XL、Xgによって、パネルキャパシターCpのX電極には電源-Vs/２の-Vs/２電圧が印加される。したがって、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxは各々Vs/２及び-Vs/２になって、パネルキャパシターCpの両端に維持放電電圧Vsが印加される。そして、スイッチング素子Xuがオンになると、電源-Vs/２と接地端とによってキャパシターC２はVs/２の電圧に充電され、また、Vs/２以上に充電されないようにクランピングされる。
【００４２】
この時、スイッチング素子Yhがオンになっているので、スイッチング素子YLの両端の電圧はキャパシターC１に充電された電圧Vs/２にクランピングされる。そして、スイッチング素子Ys、Yhがオンになっているので、スイッチング素子YL、Ygには電源Vs/２と電源-Vs/２との電圧差が印加され、スイッチング素子YLの両端の電圧がVs/２電圧にクランピングされているので、スイッチング素子Ygの両端の電圧もVs/２電圧にクランピングされる。
【００４３】
同様に、スイッチング素子XLがオンになっているので、スイッチング素子Xhの両端の電圧はキャパシターC２に充電された電圧Vs/２にクランピングされる。そして、スイッチング素子XL、Xgがオンになっているので、スイッチング素子Xs、Xhには電源Vs/２と電源-Vs/２との電圧差が印加され、パネルキャパシターCpの両端に維持放電に必要な電圧Vsのスイッチング素子Xhの両端の電圧がVs/２電圧にクランピングされているので、スイッチング素子Xsの両端の電圧もVs/２電圧にクランピングされる。
【００４４】
次に、図６に示したように、モード２(M２)では、スイッチング素子Ys、Yh、Xg、XL、Xuがオフになって、スイッチング素子Xs、Xh、Yg、YL、Yuがオンになる。
【００４５】
そうすると、図５Ｂに示したように、オンになったスイッチング素子Yg、YLによって、パネルキャパシターCpのY電極には電源-Vs/２の電圧-Vs/２が印加され、オンになったスイッチング素子Xs、Xhによって、パネルキャパシターCpのX電極には電源Vs/２の電圧Vs/２が印加される。したがって、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxは各々-Vs/２及びVs/２になって、パネルキャパシターCpの両端に維持放電電圧Vsが印加される。そして、スイッチング素子Yuがオンになって、キャパシターC１はVs/２電圧に充電され続ける。
【００４６】
この時、モード１(M１)で説明したように、スイッチング素子YLがオンになっているので、スイッチング素子Yhの両端の電圧はキャパシターC１に充電された電圧Vs/２にクランピングされる。そして、スイッチング素子Yhの両端の電圧がVs/２電圧にクランピングされ、スイッチング素子YL、Ygがオンになっているので、スイッチング素子Ysの両端の電圧も電源Vs/２、-Vs/２によってVs/２電圧にクランピングされる。同様に、スイッチング素子XLはキャパシターC２に充電された電圧Vs/２にクランピングされ、スイッチング素子Xgは電源Vs/２、-Vs/２によってVs/２電圧にクランピングされる。
【００４７】
このように、本発明の第１実施形態によれば、パネルキャパシターCpの両端に維持放電電圧Vsが印加される間に、キャパシターC１、C２に充電された電圧Vs/２によって、スイッチング素子Ys、Yh、XL、Xg及びスイッチング素子YL、Yg、Xs、Xhの両端の電圧を各々Vs/２にクランピングすることができる。したがって、スイッチング素子Ys、Yh、YL、Yg、Xs、Xh、XL、Xgとして内圧の低いスイッチング素子を用いることができる。また、キャパシターC１、C２は、パネルキャパシターCpのY電極またはX電極に陰の電圧を印加するのに用いられないので、従来の技術のように初期起動の際に大きな突入電流が発生しない。
【００４８】
この時、維持放電のための波形をパネルキャパシターCpに印加するためには、パネルキャパシターCpのキャパシタンス成分のために、放電に必要な電力以外に無効電力が必要である。このような無効電力を回収して再使用する回路を電力回収回路という。以下、本発明の第１実施形態による駆動回路に電力回収回路を追加した実施形態について、図７乃至図９を参照して詳しく説明する。
【００４９】
図７は、本発明の第２実施形態による駆動回路を示す図面である。
図７に示したように、本発明の第２実施形態による駆動回路は、第１実施形態による駆動回路にY電極電力回収部３５０及びX電極電力回収部３６０が追加されて形成される。
【００５０】
Y電極電力回収部３５０は、インダクタL１及びスイッチング素子Yr、Yfを含む。インダクタL１は、一端がY電極駆動部３１０のスイッチング素子Yh、YLの接点、つまり、パネルキャパシターCpのY電極に連結され、スイッチング素子Yr、Yfは、インダクタL１の他端と接地端との間に並列に連結されている。このようなY電極電力回収部３５０は、スイッチング素子Yr、YfとインダクタL１との間に各々連結されるダイオードD１、D２をさらに含むことができる。このようなダイオードD１、D２は、各々スイッチング素子Yr、Yfのボディーダイオードによって生じえる電流経路を遮断する。
【００５１】
X電極電力回収部３６０は、インダクタL２及びスイッチング素子Xr、Xfを含み、また、ダイオードD３、D４をさらに含むことができる。X電極電力回収部３６０の構造については、Y電極電力回収部３５０の構造と同一なので、説明を省略する。そして、Y電極電力回収部３５０及びX電極電力回収部３６０のスイッチング素子Yr、Yf、Xr、XfはMOSFETなどからなる。
【００５２】
以下、図８Ａ乃至図８Ｈ、図９を参照して本発明の第２実施形態による駆動回路の駆動方法について説明する。
図８Ａ乃至図８Ｈは、本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図面であり、図９は、本発明の第２実施形態による駆動回路の動作タイミングを示す図面である。
【００５３】
本発明の第２実施形態では、モード１(M１)が始まる前に、スイッチング素子Ys、Yh、Xg、XL、Xuがオンになって、スイッチング素子Xs、Xh、Yg、YL、Yu、Xr、Yf、Xf、Yrはオフになっていると仮定する。また、キャパシターC１、C２にはVs/２の電圧が充電されており、インダクタL１、L２のインダクタンスはLであると仮定する。
【００５４】
図８Ａ及び図９に示したように、モード１(M１)では、モード１(M１)の前から、電源Vs/２、スイッチング素子Ys、Yh、パネルキャパシターCp、スイッチング素子XL、Xg、及び電源-Vs/２から形成された電流経路８１によって、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxは各々Vs/２及び-Vs/２に維持されている。そして、接地端、スイッチング素子Xu、キャパシターC２、及び電源-Vs/２から形成された電流経路８２によって、キャパシターC２はVs/２電圧にクランピングされている。また、第１実施形態のモード１(M１)で説明したように、キャパシターC１に充電された電圧Vs/２によって、二つのスイッチング素子YL、Ygはその両端の電圧が各々Vs/２にクランピングされ、キャパシターC２に充電された電圧Vs/２によって、二つのスイッチング素子Xs、Xhの両端の電圧は各々Vs/２にクランピングされる。
【００５５】
この時、モード１(M１)では、スイッチング素子Yf、Xrがオンになって、電源Vs/２、スイッチング素子Ys、Yh、インダクタL１、ダイオードD２、スイッチング素子Yf、及び接地端への電流経路８３と、接地端、スイッチング素子Xr、ダイオードD３、インダクタL２、スイッチング素子XL、Xg、及び電源-Vs/２への電流経路８４とが形成される。この電流経路８３、８４によって、インダクタL１、L２に流れる電流IL１、IL２の大きさは、各々Vs/２Lの傾きで線形的に増加し、この電流IL１、IL２によって、インダクタL１、L２にはエネルギーが蓄積される。
【００５６】
次に、モード２(M２)では、スイッチング素子Yf、Xrがオンになった状態で、スイッチング素子Ys、Yh、Xg、XL、Xuがオフになる。そうすると、図８Ｂに示したように、スイッチング素子Xr、ダイオードD３、インダクタL２、パネルキャパシターCp、インダクタL１、ダイオードD２、及びスイッチング素子Yfに電流経路８５が形成されて、インダクタL１、L２とパネルキャパシターCpとによる共振電流が流れる。この共振電流によって、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vyは-Vs/２に下降し、X電極電圧VxはVs/２に増加して、これらの電圧は各々スイッチング素子YL、Yg及びスイッチング素子Xs、Xhのボディーダイオードによって-Vs/２及びVs/２を越えない。
【００５７】
このように、モード２(M２)では、モード１(M１)でインダクタL１、L２に蓄積したエネルギーと共振電流とを用いて、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxを変えるので、回路に寄生成分がある場合にもY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxを各々-Vs/２及びVs/２まで変化させることができる。
【００５８】
モード３(M３)では、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxが各々-Vs/２及びVs/２になった時に、この電圧を維持するために、スイッチング素子Xs、Xh、Yg、YLがオンになる。そうすると、図８Ｃに示したように、電源Vs/２、スイッチング素子Xs、Xh、パネルキャパシターCp、スイッチング素子YL、Yg、及び電源-Vs/２への経路８６を通じて、パネルキャパシターCpのX電極電圧Vy及びY電極電圧Vxは各々Vs/２及び-Vs/２に維持される。
【００５９】
また、インダクタL１に流れていた電流IL１は、スイッチング素子Yg、YLのボディーダイオード、インダクタL１、ダイオードD２、及びスイッチング素子Yfから形成される経路８７を通じて接地端に回収され、インダクタL２に流れていた電流IL２は、スイッチング素子Xr、ダイオードD３、インダクタL２、及びスイッチング素子Xh、Xsのボディーダイオードから形成される経路８８を通じて電源Vs/２に回収される。したがって、インダクタL１、L２に各々流れる電流IL１、IL２の大きさは、Vs/２/Lの傾きで線形的に０Aまで減少する。
【００６０】
また、スイッチング素子Yuがオンになって、接地端、スイッチング素子Yu、キャパシターC１、スイッチング素子Yg、及び電源-Vs/２のループ８９を通じて、キャパシターC１にVs/２の電圧を充電しながら、キャパシターC１がVs/２以上に充電されないようにクランピングする。そして、第１実施形態のモード２で説明したように、キャパシターC１に充電された電圧Vs/２によって、二つのスイッチング素子Ys、Yhはその両端の電圧が各々Vs/２にクランピングされ、キャパシターC２に充電された電圧Vs/２によって、二つのスイッチング素子XL、Xgの両端の電圧は各々Vs/２にクランピングされる。
【００６１】
この時、インダクタL１、L２に流れる電流IL１、IL２が０Aになると、スイッチング素子Yf、Xrをオフにして、電流経路８７、８８を遮断する（モード４(M４)）。そして、図８Ｄに示したように、スイッチング素子YL、Yg、Xs、Xhはオンの状態であるので、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxは各々-Vs/２及びVs/２に維持され続ける。また、モード３(M３)と同様に、スイッチング素子Ys、Yh、XL、Xgの両端の電圧はVs/２にクランピングされている。
【００６２】
次に、モード５(M５)では、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxを各々-Vs/２及びVs/２に維持しながら、インダクタL１、L２にエネルギーを蓄積する。詳しく説明すると、スイッチング素子Yr、Xfがオンになって、図８Ｅに示したように、接地端、スイッチング素子Yr、ダイオードD１、インダクタL１、スイッチング素子YL、Yg、及び電源-Vs/２への電流経路９０と、電源Vs/２、スイッチング素子Xs、Xh、インダクタL２、ダイオードD４、スイッチング素子Xf、及び接地端への電流経路９１とが形成される。この電流経路９０、９１によって、インダクタL１、L２に流れる電流IL１、IL２は、Vs/２Lの傾きで線形的に増加し、この電流IL１、IL２によって、インダクタL１、L２にはエネルギーが蓄積される。
【００６３】
このように、インダクタL１、L２にエネルギーを蓄積した後、モード６(M６)では、スイッチング素子Xs、Xh、YL、Yg、Xuをオフにする。そうすると、スイッチング素子Yr、ダイオードD１、インダクタL１、パネルキャパシターCp、インダクタL２、ダイオードD４、及びスイッチング素子Xfに電流経路９２が形成されて、インダクタL１、L２とパネルキャパシターCpとによる共振電流が流れる。この共振電流によって、パネルキャパシターCpのY電極電圧VyはVs/２に上昇し、X電極電圧Vxは-Vs/２に下降して、これらの電圧は各々スイッチング素子Ys、Yh及びスイッチング素子XL、XgのボディーダイオードによってVs/２及び-Vs/２を越えない。
【００６４】
モード６(M６)でも、モード２(M２)と同様に、インダクタL１、L２にエネルギーを蓄積し、このエネルギーと共振電流とを用いてパネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxを変化させるため、回路に寄生成分などがある実際の場合でもY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxを各々Vs/２及び-Vs/２まで変化させることができる。
【００６５】
モード７(M７)では、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxが各々Vs/２及び-Vs/２になった時に、この電圧を維持するために、スイッチング素子Ys、Yh、XL、Xgがオンになる。そうすると、電源Vs/２、スイッチング素子Ys、Yh、パネルキャパシターCp、スイッチング素子XL、Xg、及び電源-Vs/２への経路８１によって、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxは各々Vs/２及び-Vs/２に維持される。
【００６６】
この時、インダクタL１に流れていた電流IL１は、スイッチング素子Yr、ダイオードD１、インダクタL１、及びスイッチング素子Yh、Ysのボディーダイオードから形成される経路９３を通じて電源Vs/２に回収され、インダクタL２に流れていた電流IL２は、スイッチング素子Xg、XLのボディーダイオード、インダクタL２、ダイオードD４、及びスイッチング素子Xfから形成される経路９４を通じて接地端に回収される。
【００６７】
また、スイッチング素子Xuがオンになって、接地端、スイッチング素子Xu、キャパシターC２、スイッチング素子Xg、及び電源-Vs/２の経路８２を通じて、キャパシターC２にVs/２の電圧を充電しながら、Vs/２以上に充電されないようにクランピングされる。そして、本発明の第１実施形態のモード１で説明したように、キャパシターC１に充電された電圧Vs/２によって、スイッチング素子YL、Ygの両端の電圧はVs/２にクランピングされ、キャパシターC２に充電された電圧Vs/２によって、スイッチング素子Xs、Xhの両端の電圧はVs/２にクランピングされる。
【００６８】
次に、モード８(M８)では、インダクタL１、L２に流れる電流IL１、IL２が０Aになった時に、スイッチング素子Yr、Xfがオフになって、経路９３、９４が遮断される。そして、スイッチング素子Ys、Yh、XL、Xgはオンになっているので、パネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxは各々Vs/２及び-Vs/２に維持され続ける。また、モード７(M７)と同様に、スイッチング素子Xs、Xh、YL、Ygの両端の電圧はVs/２に続けてクランピングされている。
【００６９】
以降、モード１乃至モード８のサイクルを繰返して、Vs/２及び-Vs/２の間をスイングするY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxを生成することにより、X電極とY電極との間の電位差を維持放電電圧Vsとすることができる。
【００７０】
本発明の第２実施形態では、Y電極電力回収部３５０及びX電極電力回収部３６０に各々インダクタを一個ずつ用いたが、これに限られず、他の変形された全ての電力回収部を用いることができる。例えば、Y電極電力回収部３５０に互いに異なる経路を形成するインダクタL１１、L１２を用いることができる。詳しく説明すると、Y電極電圧がVs/２を維持している間は、インダクタL１１にエネルギーを蓄積して、このエネルギーを用いてY電極電圧を-Vs/２に変える。次に、Y電極電圧が-Vs/２を維持している間は、インダクタL１１のエネルギーを回収しながら、インダクタL１２にはエネルギーを蓄積して、このエネルギーを用いてY電極電圧をVs/２に変える。
【００７１】
そして、本発明の第１及び第２実施形態では、電源Vs/２及び電源-Vs/２が供給する電圧を各々Vs/２及び-Vs/２としたが、二つの電源の電圧差が維持放電に必要な電圧であるVsになるのであれば、他の電圧を用いても構わない。つまり、電源が供給する電圧を各々Vh及びVh-Vsとして、Y電極電圧Vy及びX電極電圧VxがVh及びVh-Vsの間をスイングするようにすることができる。
【００７２】
例えば、本発明の第１実施形態において、電源として、各々Vs電圧を供給する電源Vsと接地端とを用いた実施形態について、図１０を参照して説明する。
【００７３】
図１０は、本発明の第３実施形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を示す図面である。
図１０に示したように、本発明の第３実施形態による駆動回路は、各々Vs/２電圧を供給する二つの電源Vs/２１、Vs/２２を用いる。詳しく説明すると、Y電極駆動部３１０及びX電極駆動部３２０のスイッチング素子Ys、Xsは、直列に連結された二つの電源Vs/２１、Vs/２２に連結されており、スイッチング素子Yg、Xgは、接地端に連結されている。そして、Y電極クランピング部３３０及びX電極クランピング部３４０のスイッチング素子Yu、Xuは、二つの電源Vs/２１、Vs/２２の接点に連結されている。
【００７４】
本発明の第３実施形態による駆動回路の動作は、第１実施形態とパネルキャパシターCpのY電極電圧Vy及びX電極電圧Vxに印加される電圧を除けば同一である。そしてキャパシターC１には、スイッチング素子Yuがオンになる時にVs/２の電圧が充電され、同様に、キャパシターC２には、スイッチング素子Xuがオンになる時にVs/２の電圧が充電される。
【００７５】
詳しく説明すると、モード１では、パネルキャパシターCpのY電極及びX電極には各々Vs及び０Vの電圧が印加される。そして、キャパシターC１に充電された電圧Vs/２によって、スイッチング素子YLの両端の電圧はVs/２にクランピングされ、スイッチング素子YLの両端の電圧Vs/２と直列に連結された電源Vs/２１、Vs/２２の電圧Vsによって、スイッチング素子Ygの両端の電圧もVs/２にクランピングされる。同様に、キャパシターC２に充電された電圧Vs/２によって、スイッチング素子Xhの両端の電圧はVs/２にクランピングされ、スイッチング素子Xhの両端の電圧Vs/２と直列に連結された電源Vs/２１、Vs/２の電圧Vsによって、スイッチング素子Xsの両端の電圧もVs/２にクランピングされる。
【００７６】
モード２では、パネルキャパシターCpのY電極及びX電極には各々０V及びVsの電圧が印加される。前述のように、キャパシターC１、C２に各々充電された電圧Vs/２と直列に連結された電源Vs/２１、Vs/２２の電圧Vsによって、スイッチング素子Ys、Yh、XL、Xgの両端の電圧は各々Vs/２にクランピングされる。
【００７７】
また、本発明の第１乃至第３実施形態では、電源とパネルキャパシターCpのX電極またはY電極との間に二つのスイッチング素子が形成される場合について説明したが、これに限られず、いくつのスイッチング素子が形成される場合にも適用することができる。例えば、本発明の第１実施形態において、電源Vs/２とパネルキャパシターCpのY電極との間に四つのスイッチング素子S１、S２、S３、S４が直列に連結され、パネルキャパシターCpのY電極と電源-Vs/２との間に四つのスイッチング素子S５、S６、S７、S８が直列に連結されていると仮定する。この時、スイッチング素子S２、S３の接点とスイッチング素子S６、S７の接点との間にキャパシターC１を連結すれば、隣り合う二つのスイッチング素子（S１、S２）、（S３、S４）、（S５、S６）、（S７、S８）に各々Vs/２の電圧がかかる。
【００７８】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、スイッチング素子の内圧を維持放電に必要な電圧Vsの半分にすることができるため、内圧の低いスイッチング素子を用いることができ、これによって生産単価を減らすことができる。そして、外部キャパシターに充電された電圧を用いてパネルキャパシターの端子電圧を変える場合に発生し得る突入電流を除去することができる。また、駆動回路に印加される電源を変えることによって、維持放電の電圧パルスの波形に関わらず、本発明による駆動回路を適用することができる。
【００７９】
以上で本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれらに限られるわけではなく、請求の範囲で定義している本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形及び改良形態も、本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の技術による駆動回路を示す図である
【図２】  従来の技術による駆動回路の動作タイミングを示す図である。
【図３】  本発明によるプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【図４】  本発明の第１実施形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を示す図である。
【図５Ａ】  本発明の第１実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図５Ｂ】  本発明の第１実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図６】  本発明の第１実施形態による駆動回路の動作タイミングを示す図である。
【図７】  本発明の第２実施形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を示す図である。
【図８Ａ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｂ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｃ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｄ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｅ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｆ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｇ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図８Ｈ】  本発明の第２実施形態による駆動回路における各モードの電流経路を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による駆動回路の動作タイミングを示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態によるプラズマディスプレイパネルの駆動回路を示す図である。
【符号の説明】
１００…プラズマパネル
２００…アドレス駆動部
３００…走査・維持駆動部
３１０…Y電極駆動部
３２０…X電極駆動部
３３０…Y電極クランピング部
３４０…X電極クランピング部
３５０…Y電極電力回収部
３６０…X電極電力回収部
４００…制御部
Ys、Yh、YL、Yg、Yu、Xs、Xh、XL、Xg、Xu…スイッチング素子
Vy…Y電極電圧
Vx…X電極電圧
【図１】
0004115887.tif 000002
【図２】
0004115887.tif 000003
【図３】
0004115887.tif 000004
【図４】
0004115887.tif 000005
【図５Ａ】
0004115887.tif 000006
【図５Ｂ】
0004115887.tif 000007
【図６】
0004115887.tif 000008
【図７】
0004115887.tif 000009
【図８Ａ】
0004115887.tif 000010
【図８Ｂ】
0004115887.tif 000011
【図８Ｃ】
0004115887.tif 000012
【図８Ｄ】
0004115887.tif 000013
【図８Ｅ】
0004115887.tif 000014
【図８Ｆ】
0004115887.tif 000015
【図８Ｇ】
0004115887.tif 000016
【図８Ｈ】
0004115887.tif 000017
【図９】
0004115887.tif 000018
【図１０】
0004115887.tif 000019