JP2005062873A - プラズマディスプレイにおけるエネルギー回収による立下りエッジの発生 - Google Patents

Abstract

【課題】 プラズマディスプレイにおいて立下りエッジを発生する。
【解決手段】 本発明は、ディスプレイセルの一方の電極Ｙ_as（又はＹ_s）で固定された電位を維持しつつ、ディスプレイセルの他方の電極Ｙ_s（又はＹ_as）で電圧立下りエッジを発生可能なプラズマディスプレイパネルを駆動するための装置に関する。この装置は、２つのセル電極を低電位にするためにディスプレイセルのサステインフェーズの終わりで使用されるように設計される。本装置は、該立下りエッジの最初の期間の間にエネルギーを蓄積するための手段（Ｌ１，Ｄ１，Ｉ５，又はＬ２，Ｄ２，Ｉ６）、及び該立下りエッジの残りの期間の間に本装置の電圧供給源に蓄積されたエネルギーを伝送するための手段Ｄ３を備えている。
【選択図】 図５

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルのセルのサステイン電極Ｙ_sとアドレスサステイン電極Ｙ_asのうちの一方で固定された電位を維持しつつ、他方で電圧立下りエッジを発生可能なプラズマディスプレイパネルを駆動するための装置に関する。この装置は、特に、独占的ではないが、２つのセル電極を低電位に戻すためにディスプレイセルのサステインフェーズの終わりで使用されるように設計される。

図１は、プラズマパネルディスプレイにおける放電用の従来のサステイン回路を説明する図である。かかる回路は、欧州特許出願EP0 704 834号で特に記載されている。この回路は、プラズマディスプレイセルのサステイン電極Ｙ_sとアドレスサステイン電極Ｙ_asに電源電圧Ｖ_sを交互に印加するための手段１、及びセルのサステインフェーズの間にエネルギーを回収するために設計される回路２を備えている。

手段１は、４つのスイッチＩ１，Ｉ２，Ｉ３及びＩ４からなる。２つのスイッチＩ１及びＩ２は、サステイン電圧Ｖ_sを受ける電力供給端子とグランドとの間で直列接続される。これら２つのスイッチの間の中点は、ディスプレイセルの電極Ｙ_sに接続されている。また、他の２つのスイッチＩ３及びＩ４は、サステイン電圧Ｖ_sを受ける電力供給端子とグランドとの間で直列接続されている。これら２つのスイッチの間の中点は、セルのアドレスサステイン電極Ｙ_asに接続されている。

エネルギー回収回路２は、電極Ｙ_sと電極Ｙ_asとの間に接続されている。この回路は、電極Ｙ_sと電極Ｙ_asとの間に２方向スイッチと直列接続されるインダクタＬを備えている。２方向スイッチは、スイッチＩ５が閉じているとき電流が一方の方向に流れることを可能にするために、ダイオードＤ１と直列にあるスイッチＩ５と、該スイッチＩ５と並列に接続され、スイッチＩ６が閉じているとき電流が反対の方向に流れることを可能にするために、ダイオードＤ２と直列接続されるスイッチＩ６とにより形成されている。したがって、スイッチＩ５及びＩ６の一方又は他方が閉じているとき、インダクタＬは、ディスプレイのキャパシタンスＣと並列に接続されており（電極Ｙ_sと電極Ｙ_asとの間に破線で示されている）、該キャパシタンスＣと共振回路を形成している。この回路の詳細な動作は、当業者にとって公知であり、欧州特許出願EP0704834号に十分に記載されている。エネルギーの回収は、電極Ｙ_s及び電極Ｙ_asの電圧エッジの間に、ディスプレイのキャパシタと回路２のインダクタとの間でエネルギーを伝送することからなる。最初のエッジの間、インダクタからディスプレイのキャパシタにエネルギーが伝送され、次のエッジの間、反対の方向、すなわちキャパシタからインダクタにエネルギーの伝送が行われる。さらに、図２に示されるように、エネルギーの回収は、電極Ｙ_sと電極Ｙ_asの電位が対称に反転される間に行われる。たとえば、電極Ｙ_sの電位がＶ_sから０に下がるとき、反転の遷移が電極Ｙ_asに作用し、電極Ｙ_asの電位は０からＶ_sに上がる。

２つの電極Ｙ_s及びＹ_asのうちの一方の電位のみが反転される場合、両方の電極が同じ電位に戻るサステインサイクルの終わりのように、他方の電極は固定された電位で維持され、この回路は、もはや機能しなくなり、エネルギーの回収が稼動しない。

図３及び図４は、この不可能な点を例示している。電極Ｙ_sの電位が０ボルトであり、電極Ｙ_asの電位がＶ_sボルトであるケースが考慮される。このとき、キャパシタンスＣがインダクタＬと共振し、電極Ｙ_asの電位を立下がらせるようにスイッチＩ２及びＩ５を閉じることが可能である。このフェーズは、図３により例示されている。キャパシタンスＣはインダクタＬに放電するにつれ、電極Ｙ_asの電位が低下する。電極Ｙ_asの電位が０ボルトに達したとき、インダクタＬに蓄積されている電流は最大である。これにより、現在のところＭＯＳトランジスタ及びアンチパラレルダイオードから構成されているスイッチＩ４が閉じ、図４に示されるように、閉じたスイッチＩ２，Ｉ４及びＩ５、ダイオードＤ１及びインダクタＬにより形成される電流ループ内で「フライホイール電流」が生じる。このループに蓄積されている電流は、ループのコンポーネントにおける消失によりキャンセルされ、これにより、非常に長い間、次のフェーズに進むことが妨げられる。

さらに、インダクタＬに蓄積されている電流のキャンセルにより、回路のコンポーネントの破壊というリスクである該回路のコンポーネントの加熱をもたらす。
本発明の目的は、上述された問題点を解消することにある。

したがって、本発明は、プラズマディスプレイパネルのセルのサステイン電極Ｙ_sとアドレスサステイン電極Ｙ_asの一方の電圧の立下りエッジを発生し、該サステイン電極（sustain electrode）と該アドレスサステイン電極（address sustain electrode）のうちの他方で固定された電位を維持する第一の手段を備えるプラズマディスプレイパネルを駆動するための装置であり、該第一の手段は、立下がりエッジの最初の期間の間にエネルギーを蓄積し、該立下りエッジの残りの期間の間に、該装置の電圧供給源に蓄積されたエネルギーを伝送するための第二の手段をさらに備えていることを特徴としている。

この装置は、従来のプラズマパネルのセルのサステイン回路と互換性がある。該第一の手段は、ディスプレイセルの維持のために特に使用することができる。

１つの特定の実施の形態によれば、本装置の第一の手段は、その第一の端部がその電位が減少する電極に接続され、その第二の端部がその電位がスイッチと直列に接続される第一のダイオードを介してその電位が固定された状態に保持される電極に接続されるインダクタを備えている。該第一のダイオードのアノードは、該インダクタの側にあり、スイッチは、該インダクタに電流が蓄積されている該立下りエッジの該最初の期間の間に閉じた状態にあり、該インダクタに蓄積されている電流が本装置の電圧供給源に伝送される該立下りエッジの残りの期間の間に開いた状態にある。この実施の形態では、第二の手段は、たとえば、該インダクタの該第二の端部と本装置の電圧供給源との間に接続された第二のダイオードからなり、該第二のダイオードのアノードは、該インダクタの第二の端部の側にある。

有利なことに、本装置は、抵抗と直接接続される第三のダイオードをさらに備えており、該第三のダイオードのアノードは、グランド側にあり、抵抗と直接接続される第三のダイオードの全体の構成は、該インダクタの第二の端部とグランドとの間に接続されている。
本発明は、限定されるものではない例として添付図面を参照して与えられる、以下の説明を読むことで良好に理解されるであろう。

本発明によれば、プラズマディスプレイパネルを駆動するための装置は、かかるディスプレイのセルのサステイン電極Ｙ_sとアドレスサステイン電極Ｙ_asのうちの一方の電圧の立下りエッジを発生するための第一の手段を備えている。かかる第一の手段は、該サステイン電極と該アドレスサステイン電極のうちの他方の電極を低電位に維持し、該立下りエッジの最初の期間の部分の間にエネルギーを記憶するために設計されている。また、本装置は、該立下りエッジの終わりの部分の間に該第一の手段に蓄積されているエネルギーを本装置の電圧供給源に伝送するための第二の手段を備えている。

図５には、かかる装置の回路図が示されている。本装置は、従来のプラズマディスプレイのサステイン回路と互換性がある。これは、本発明の装置の所定のエレメントがセルの維持及び特許請求されているような立下りエッジの発生の両方について使用されるためである。これらのエレメントは、図１及び図５において同じ参照符号により示されている。

本発明によれば、駆動装置は、その第一の端部が電極Ｙ_asに接続され、その第二の端部がスイッチＩ５と直列に接続されるダイオードＤ１を介して電極Ｙ_sに接続されるインダクタＬ１を備えており、ダイオードＤ１のアノードは、インダクタＬ１の側にある。これらのエレメントは、電極Ｙ_sの電位が既に０ボルトとして、電極Ｙ_asの電位をＶ_sから０にし、立下りエッジの一部の間にインダクタＬに電流を蓄積するために使用される。ダイオードＤ３は、インダクタＬ１の第二の端部とサステイン電圧Ｖ_sを供給する電源の間に接続され、立下りエッジの終わりの部分の間にインダクタＬ１から該電源に蓄積された電流を抽出するために使用される。有利なことに、抵抗Ｒ１と直列にあるダイオードＤ４は、グランドとインダクタＬ１の第二の端部との間に接続されており、そのアノードは、グランド側にある。このダイオード及びこの抵抗の目的は、負のフライホイール電流を除くことにあり、このフライホイール電流は、従来のディスプレイセルのサステインサイクルの間にインダクタＬ１に現れていた。

以下、図６、図７及び図８を参照することで、回路のこの部分の動作が更に詳細に説明される。
また、本発明の装置は、電極Ｙ_sの立下りエッジを発生し、電極Ｙ_asにゼロ電位を同時に維持するための手段を備えている。この目的のために、駆動装置は、インダクタＬ２を備えており、このインダクタＬ２の第一の端部は、電極Ｙ_sに接続されており、第二の端部は、スイッチＩ６と直列に接続されるダイオードＤ２を介して電極Ｙ_asに接続される。ダイオードＤ２のアノードは、インダクタＬ２側にある。ダイオードＤ５は、インダクタＬ２の第二の端部とサステイン電圧Ｖ_sを供給する電源との間に接続されている。さらに、抵抗Ｒ２と直列にあるダイオードＤ６は、グランドとインダクタＬ２の第二の端部との間に接続されており、そのアノードはグランド側にある。この回路の他の部分の動作は、エレメントＬ１，Ｄ１，Ｉ５，Ｄ３，Ｄ４及びＲ１を備える回路と同じであるが、電極Ｙ_s及びＹ_asの電流及び電圧の方向が反転されている。

図６、図７及び図８を参照して、エレメントＤ１，Ｌ１，Ｉ５，Ｄ３，Ｄ４及びＲ１を備える回路の一部は、以下のやり方で動作する。図６に例示される電極Ｙ_asに関する立下りエッジの最初の部分の間、スイッチＩ５が閉じる。電流ループは、インダクタＬ１、ダイオードＤ１、スイッチＩ５及びディスプレイキャパシタンスＣを通して生成される。インダクタＬ１は、ディスプレイキャパシタンスＣと共振し、ピーク値Ｉ_maxまで電流を蓄積する。次いで、電極Ｙ_asの電極は、徐々に減少する。このとき、スイッチＩ５が開く。図７に示されるように、このとき、インダクタＬ１に蓄積される電流は、ダイオードＤ３を介して電源Ｖ_sに抽出される。このフェーズの間、スイッチＩ２が閉じる。インダクタＬ１、ダイオードＤ３、電源Ｖ_s、グランド及びキャパシタンスＣを通した電流ループが生成される。この第二の動作期間の間、電極Ｙ_asの電位は、ゼロボルトに到達するまで減少し続ける。

第二の期間の終わりで、インダクタＬ１は、完全に放電され、本装置の電源に電流が伝送され、２つの電極Ｙ_s及びＹ_asはゼロ電位に到達する。

先に示したように、エレメントＬ１，Ｄ１，Ｉ５、及びＬ２，Ｄ２，Ｉ６は、文献EP0704834号に記載されるように、ディスプレイセルにおける放電を維持するために使用することができる。異なるのは、全てのトランジションについて、単一のインダクタＬの代わりに、回路が２つのインダクタＬ１及びＬ２を備えており、それぞれのインダクタは作用されるべきトランジション（０→Ｖ_s又はＶ_s→０）に依存して順次使用される点である。

ディスプレイセルの電極のうちの１つでの立下がりエッジの間でエネルギーの回収を可能にすることとは無関係に、本装置は、以下の利点を提供する。
エレメントＬ１，Ｄ１，Ｉ５，Ｌ２，Ｄ２及びＩ６は、プラズマパネルディスプレイのセルのサステインフェーズの間、（インダクタからディスプレイキャパシタンスへ、逆にディスプレイキャパシタンスからインダクタへエネルギーを伝送することを可能にする）エネルギー回収回路として使用することができる。
熱損失が生じない。
ディスプレイセルのサステインフェーズの間、エネルギー回収回路としての役割を果たすとすれば、その実現コストは非常に安い。

従来技術のプラズマパネルディスプレイのセルのサステイン回路の回路図である。 立上りエッジ及び立下りエッジの間に回路のインダクタＬを通して流れる電流と共に、図１のサステイン回路によりプラズマディスプレイセルの電極Ｙ_s及びＹ_asに印加される電圧を示す図である。 電極Ｙ_sを０ボルトに維持すると同時に、ディスプレイセルの電極Ｙ_asをＶ_sから０ボルトに減少することが望まれる場合に、図１の回路において流れる電流を示す図である。 電極Ｙ_sを０ボルトに維持すると同時に、ディスプレイセルの電極Ｙ_asをＶ_sから０ボルトに減少することが望まれる場合に、図１の回路において流れる電流を示す図である。 本発明に係る、ディスプレイセルの電極Ｙ_s又はＹ_asの一方で固定された電位を維持すると同時に、他方の電極での電圧の立下りエッジを発生可能な装置の回路を示す図である。 プラズマディスプレイのセルの電極Ｙ_asの立下りエッジの発生の間、図５の回路において流れる電流を示す図である。 プラズマディスプレイのセルの電極Ｙ_sの電位が０ボルトに維持される間、図５の回路において流れる電流を示す図である。 プラズマディスプレイのセルの電極Ｙ_asでの立下りエッジの発生の間、図５における回路のエレメントでの電流及び電圧の振る舞いを示すタイミングチャートである。

符号の説明

Ｖ_s：サステイン電圧
Ｙ_s：サステイン電極
Ｙ_as：アドレスサステイン電極
Ｃ ：キャパシタンス
Ｌ１，Ｌ２：インダクタ
Ｄ１〜Ｄ６：ダイオード
Ｉ１〜Ｉ６：スイッチ
Ｒ１，Ｒ２：抵抗

Claims (4)

1. プラズマディスプレイパネルのセルのサステイン電極とアドレスサステイン電極の一方で電圧の立下りエッジを発生するための第一の手段を備えるプラズマディスプレイパネルを駆動するための装置であって、該サステイン電極とアドレスサステイン電極の他方では固定された電位が維持され、
   該第一の手段は、該立下りエッジの最初の期間の間にエネルギーを蓄積し、
   該駆動装置は、該立下りエッジの残りの期間の間に、蓄積されたエネルギーを該装置の電圧供給源に伝送するための第二の手段をさらに備える、
   ことを特徴とする装置。
2. 該第一の手段は、インダクタを備え、該インダクタの第一の端部は、その電位が減少される電極に接続され、第二の端部がスイッチと直列に接続される第一のダイオードを介してその電位が固定された状態で保持される電極に接続され、該第一のダイオードのアノードは該インダクタ側にあり、該スイッチは、該インダクタに電流が蓄積される立下りエッジの該最初の期間の間に閉じた状態にあり、該インダクタに蓄積された電流が該装置の電圧供給源に伝送される間に該立下りエッジの残りの期間の間に開いた状態にある、
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 該第二の手段は、該インダクタの該第二の端部と該装置の該電圧供給源との間に接続される第二のダイオードとから構成され、該第二のダイオードのアノードは、該インダクタの該第二の端部の側にある、
   請求項２記載の装置。
4. 抵抗と直列にある第三のダイオードをさらに備え、該第三のダイオードのアノードは、グランド側にあり、その全体の構成は該インダクタの該第二の端部とグランドの間に接続される、
   請求項３記載の装置。

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