JP2007121984A - プラズマ表示パネルのリセット回路および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】プラズマ表示パネルのリセット回路を提供すること。
【解決手段】
プラズマ表示パネル(PDP)をリセットする回路および方法が提供される。この回路は、PDPの少なくとも一つの表示ユニットをリセット期間にリセットする。この回路は、少なくとも一つのエネルギ回収回路(ERC)を有する。リセット期間の第一期間中、ERCは、共振によって表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供する。その間、表示ユニットの第二端子は、第一固定電圧と電気的に接続する。
【選択図】図5
【解決手段】
プラズマ表示パネル(PDP)をリセットする回路および方法が提供される。この回路は、PDPの少なくとも一つの表示ユニットをリセット期間にリセットする。この回路は、少なくとも一つのエネルギ回収回路(ERC)を有する。リセット期間の第一期間中、ERCは、共振によって表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供する。その間、表示ユニットの第二端子は、第一固定電圧と電気的に接続する。
【選択図】図5
Description
この発明は、プラズマ表示パネルに関する。より詳細には、この発明は、プラズマ表示パネルのリセット回路および方法に関する。
プラズマ表示パネル(PDP)は、気体放電を生成し、蛍光剤を点灯することで動作する。従って、PDPは、ガス放電表示装置とも呼ばれる。一般に、PDPは、図1に示したような複数の表示ユニットを有する。図1は、既存のプラズマ表示パネルを示す概略図である。図1のプラズマ表示パネル100は、複数の走査電極S1〜Sn、複数のバルク電極B1〜Bn、および複数のアドレス電極A1〜Amを有する。バルク電極B1〜Bnは、維持電極とも呼ばれる。走査電極S1〜Snとバルク電極B1〜Bnは、交互に咬み合うように平行に配置する。アドレス電極A1〜Amは、走査電極S1〜Snとバルク電極B1〜Bnの両方に対して垂直に配置する。アドレス電極A1〜Am、走査電極S1〜Snおよびバルク電極B1〜Bnは、互いに絶縁されている。垂直方向のアドレス電極A1〜Amと、水平方向の走査電極S1〜Snおよびバルク電極B1〜Bnが交差するブロックは、表示ユニットとなる(例えば、図1の表示ユニット110)。各表示ユニット110は、上部と下部の二枚のガラスパネルと、前側、後側、左側および右側の絶縁パネルによって制限され、放電空間を構成する。
プラズマ表示パネルを駆動するプロセスでは、リセット期間、アドレス期間および維持期間をサイクルとして連続的に実行する。一般に、アドレス期間は走査期間として知られている。各表示ユニットは、発光状態と非発光状態を有することができる。例えば、PDP100の全ての表示ユニットをリセットした後(リセット期間)、表示ユニット110を点灯するかしないかは、アドレス電極A2と走査電極Snでアドレスすること(アドレス期間)で既に決定されている。アドレス期間の後、維持期間はすぐに実行される。表示ユニット110がアドレス期間で発光するように設定された場合、維持期間では発光を継続する。維持期間中、走査電極Snとバルク電極Bnは維持電圧を互いに送り、これらの二つの電極は表示ユニット110の放電空間内で交流放電電流を生成する。放電によって生成されたUV光は、放電空間内の蛍光材料に衝突して可視光を生成する。
図2は、既存のプラズマ表示パネルの走査側とバルク側を駆動するために用いられる回路を示す図である。図2では、表示ユニット110とその関連の回路を用いて、PDP100の一般的な表示ユニットと関連の駆動回路を示している。キャパシタCpは、表示ユニット110の走査電極Snとバルク電極Bnの間の等価容量を表している。アドレス期間と維持期間では、スイッチSW9とSW12をオフにし、スイッチSW10とSW11をオンにする。
図3は、図2に示したスイッチSW1〜SW12のオンオフのタイミング関係と、維持期間中の表示ユニットの電圧Vpを示す図である。維持期間では、走査側の維持回路210とバルク側の維持回路230は、走査電極とバルク電極を介して、表示ユニット110のキャパシタCpの二つの端子に維持電圧Vsを交互に送る。従って、走査電極とバルク電極は、表示ユニット110内の放電空間に交流放電電流を生成できる。放電によって生成されたUV光は、放電空間内の蛍光材料に衝突して可視光を生成できる。
一般に、維持電圧Vsは、十分高い電位(通常、170〜200Vの間)に設定される。スイッチSW3とSW4(またはスイッチSW5とSW6)の切り替えから生じる電力損失を低減するために、走査側とバルク側の各々にエネルギ回収回路(ERC)220および240がセットアップされる。正の放電期間では、スイッチSW3をオンにする前に、エネルギ回収回路220のキャパシタCss内に蓄積された微弱放電エネルギが、スイッチSW1、ダイオードD1およびインダクタLを介して、表示ユニット110に放出される。キャパシタCpとインダクタLの間の共振を用いて、放出された微弱放電エネルギは所定の傾斜電圧で表示ユニット電圧Vpを駆動する。従って、スイッチSW3をオンにした際の大きな電圧の違いから生じる電力損失を最低限にできる。スイッチSW3をオフにした後、スイッチSW2はオンになり始める。その結果、キャパシタCp内のエネルギは、インダクタL、ダイオードD2およびスイッチSW2を介して、キャパシタCssに戻る。負の放電期間では、バルク側の維持回路230が走査側の維持回路210と同様に動作する。従って、詳細な説明は省略する。
図4は、図2に示したスイッチSW1〜SW12のオンオフのタイミング関係と、リセット期間中の表示ユニットの電圧Vpを示す図である。リセット期間では、リセット回路200のスイッチSW10とSW11をオフにする。言い換えると、走査側の維持回路210は、この期間中に表示ユニット110に全く信号を提供しない。リセット期間中、表示ユニット110の走査側とバルク側は順にリセットされる。走査側をリセットするために、スイッチSW9とSW5をオンにし、スイッチSW9と抵抗器Rを介してリセット電圧Vd(維持電圧Vsより大)を通過させ、キャパシタCpを徐々に充電する。その結果、微弱放電が生成され、壁電荷を消去し、表示をリセットする。プラズマ表示パネル内の全ての表示ユニットは、リセット電圧Vdの印加によって同時にリセットされるので、PDP上の全ての表示ユニットは、この期間中に発光し、いわゆる「背景」光を発生させる。背景光は、通常の画像ではない。壁電荷を消去し、表示をリセットするために、微弱放電を生成する必要があるので、表示ユニットに徐々に傾斜電圧を印加するほどよい(そのためリセット期間は延びる)。
しかし、プラズマ表示パネルの動作プロセスでは、リセット期間を延ばせば、背景光の点灯も長期間持続する。従って、PDPの画質に大きな影響を与える。さらに、リセット期間が長くなるほど、維持期間の表示ユニットの平均的な輝度の決定に利用可能な時間が短くなる。その結果、各表示ユニットの輝度のピーク値を低減しなければならない。言い換えると、PDPで提供可能な色表示の度合いが、著しく低下する。
従って、この発明の少なくとも一つの目的は、プラズマ表示パネルのリセット回路を提供することである。リセット回路の余分な部品を取り除くことで、リセット回路の製造コストを低減する。さらに、従来の技術に比べてリセット期間を短くすることで、背景光を低減し、色表示を改善する。
この発明の少なくとも第二の目的は、プラズマ表示パネルのリセット方法を提供し、エネルギ回収回路を介して、リセットする表示ユニットに必要な微弱放電エネルギを提供する。従って、リセット期間を短くし、背景光を低減し、色表示を改善する。
これらの目的と他の利点を実現するために発明の目的に従って、ここで具現化して広く説明するように、この発明はプラズマ表示パネル内の少なくとも一つの表示ユニットのリセット回路を提供する。リセット回路は、少なくとも一つのエネルギ回収回路(ERC)を有する。リセット期間の第一期間では、ERCは共振によって表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供する。一方、表示ユニットの第二端子は、表示ユニットがリセット期間の第一期間にあるとき、第一固定電圧と電気的に接続する。
別の観点からは、この発明はプラズマ表示パネルのリセット方法も提供する。プラズマ表示パネルは、少なくとも一つの表示ユニットを有する。このリセット方法では、リセット期間の第一期間中に、対応するエネルギ回収回路の共振によって、表示ユニットの第一端子に微弱放電エネルギを提供する。さらに、表示ユニットの第二端子は、リセット期間の第一期間に固定電圧と電気的に接続される。
従って、この発明は、エネルギ回収回路内の共振手段を用いて、リセット期間中の表示ユニットにリセット(壁電荷消去)用の微弱エネルギ放電を提供する。その結果、リセット回路の余分な部品を取り除き、製造コストを低減できる。さらに、エネルギ回収回路が微弱放電エネルギを提供する際のリセット動作を完了する時間は、従来の技術よりかなり短くなる。このため、背景光を実質的に低減し、同時に色表示を改善できる。
当然のことながら、上記の一般的な説明と以降の詳細な説明は例示的なものであり、請求項のとおりの発明をさらに説明するものとする。
ここで、この発明の好ましい実施例について詳しく参照するが、その例は添付の図面に示されている。可能な限り、同一または同様の部分を指示するために、図面および説明において同じ参照番号を用いる。
図5は、この発明の一実施例によるプラズマ表示パネルの走査側とバルク側を駆動する回路を示す図である。図5に示したように、表示ユニット540と、表示ユニット540に電気的に接続した関連回路を用いて、プラズマ表示パネル(例えば、図1のプラズマ表示パネル100)全体の表示ユニットと関連の駆動回路を説明する。キャパシタCpは、表示ユニット540の走査側電極とバルク側電極の間の等価容量を表している。図2で説明した既存の技術に比べて、この発明は余分なリセット回路を取り除いても、プラズマ表示パネルのリセット(消去)機能を実現できる。従って、回路の製造コストが低減される。以降では、回路の動作手順について詳しく説明する。
維持期間では、走査側の維持回路530とバルク側の維持回路550は、走査電極とバルク電極を介して、表示ユニット540のキャパシタCpの二つの端子に維持電圧Vsを交互に送る。従って、二つの電極は、表示ユニット540の放電空間内に交流放電電流を生成する。放電によって生成されたUV光は、放電空間内の蛍光材料に衝突して可視光を生成する。
スイッチSW3とSW4(またはスイッチSW5とSW6)の切り替えから生じるエネルギ損失を低減するために、プラズマ表示パネルの走査側とバルク側に、エネルギ回収回路(ERC)510、560が各々配置されている。正の放電期間では、スイッチSW3をオンにする前に、スイッチSW1とSW5をオンにする(スイッチSW2、SW4、SW6〜SW9はオフになっている)。従って、エネルギ回収回路510のキャパシタCss内に蓄積された微弱放電エネルギは、スイッチSW1、ダイオードD1およびインダクタL1を介して、表示ユニット540の第一端子に放出される。放出された微弱放電エネルギは、キャパシタCpとインダクタL1の間の共振を用いて、所定の傾斜電圧によって表示ユニット電圧Vpを駆動する。従って、スイッチSW3をオンにした際の大きな電圧の違いから生じる電力損失が最小になる。スイッチSW3をオンにしたとき、スイッチSW1はオフにする。スイッチSW3をオフにした後、スイッチSW2はオンにする。その結果、キャパシタCp内のエネルギは、インダクタL1、ダイオードD2およびスイッチSW2を介して、キャパシタCssに戻る。従って、エネルギ回収回路510のキャパシタCssの端子電圧Vssは、元のレベル(例えば、維持電圧Vsの半分)に戻る。
維持期間の負の放電期間では、スイッチSW6をオンにする前に、スイッチSW4とSW8をオンにする(スイッチSW1〜SW3、SW5、SW7およびSW9はオフになっている)。従って、エネルギ回収回路560のキャパシタCss内に蓄積された微弱放電エネルギは、スイッチSW8、ダイオードD3およびインダクタL2を介して、表示ユニット540の第二端子に放出される。放出された微弱放電エネルギは、キャパシタCpとインダクタL2の共振を用いて、所定の傾斜電圧によって表示ユニット電圧Vpを駆動する。従って、スイッチSW6をオンにする際の大きな電圧の違いから生じる電力損失が最小になる。スイッチSW6をオンにしたとき、スイッチSW8はオフにする。スイッチSW6をオフにした後、スイッチSW7はオンにする。その結果、キャパシタCp内のエネルギは、インダクタL2、ダイオードD4およびスイッチSW7を介して、キャパシタCssに戻る。従って、エネルギ回収回路560のキャパシタCssの端子電圧Vssは、元のレベル(例えば、維持電圧Vsの半分)に戻る。
図6は、この発明の一実施例によるリセット期間中のスイッチのオンオフのタイミング関係と、図5の表示ユニットの電圧を示す図である。図5、6に示したように、リセット期間中、スイッチSW2〜SW3およびSW7〜SW9は切断する。リセット期間中、表示ユニット540の第一端子(走査側)と第二端子(バルク側)は、順にリセットする。次に、走査側をリセットする動作を説明する。ただし、当然のことながら、この技術に精通するものは誰でも、同様の動作を適用して他の回路をリセットできる。
リセット期間中、プラズマ表示パネルの様々な表示ユニット540をリセット(消去)すべきリセット回路に、エネルギ回収回路510が含まれている。リセット期間(表示ユニット540の第一端子をリセットする期間)の第一期間で、共振によって表示ユニット540の第一端子に微弱放電エネルギが提供される。この期間中、表示ユニット540の第二端子は、スイッチSW5を介して、第一固定電圧(ここではアース電圧)と電気的に接続する。この実施例では、共振機能は、インダクタとキャパシタを共に直列接続することで提供されている。ただし、この技術に精通するものは誰でも、部品を代わりに並列に接続することで同じ共振を生成できる。
走査側をリセットする前に、スイッチSW4とSW5をオンにし(他の全てのスイッチは切断されている)、表示ユニット540の走査側とバルク側をアースに接続する。スイッチSW4をオフにした後、エネルギ回収回路510の第一スイッチ(スイッチSW1)をオンにする。その結果、エネルギ回収回路510のキャパシタCss内に蓄積された微弱放電エネルギは、スイッチSW1、ダイオードD1およびインダクタL1を介して、表示ユニット540の第一端子に放出される。放出された微弱放電エネルギは、キャパシタCpとインダクタL1の間の共振を用いて、表示ユニット540をリセットできる。スイッチSW1をオフにした後、リセット期間の第一期間が終了する。その後、スイッチSWを再びオンにし、表示ユニット540の第一端子をアース電圧と電気的に接続する。
この実施例では、キャパシタCpとインダクタL1の間の共振を用いて、微弱放電エネルギを提供し、表示ユニット540をリセットする。従って、この実施例の表示ユニット電圧Vpの電位は、既存の技術のリセット電位よりかなり低くなる。その結果、背景光の大部分が取り除かれる。さらに、表示ユニットの電位をリセット電圧レベルまで徐々に上げる必要がないので、リセット動作で使う必要がある時間が既存の技術よりかなり短くなる。いくつかの実験データを下記の(表1)に示す。
リセット期間(表示ユニット540の第二端子をリセットする期間)の第二期間では、上記の方法の他に次の方法を用いて、表示ユニット540の第二端子をリセットできる。言い換えると、リセット回路はプルダウン回路520を有することができる。プルダウン回路520は、表示ユニット540の第一端子と電気的に接続する。リセット期間の第二期間では、スイッチSW6とSW9をオンにする(他のスイッチはオフにする)。プルダウン回路520は、表示ユニット540の第一端子の電圧を第二電圧(例えば、負の電圧Vx)まで徐々に引き下げる。その間、表示ユニット540の第二端子は、第三固定電圧(維持電圧Vs)と電気的に接続されている。表示ユニット電圧Vpの電圧上昇速度を制御する抵抗器R1を用いて、キャパシタCpを充電し、壁電荷を消去し、プラズマ表示パネルをリセットする弱電荷を生成する。
つまり、この発明はエネルギ回収回路の共振を用いて、PDPをリセット(または壁電荷を消去)するのに必要な微弱放電エネルギを、リセット期間中の表示ユニットに提供する。従って、リセット回路の余分な部品を取り除き、製造コストを低減できる。その上、エネルギ回収回路が微弱放電エネルギを提供する際、リセット動作を完了する時間および電位は従来の技術よりかなり短く小さい。従って、背景光を実質的に低減できる。一方、この発明はリセット期間を実質的に低減でき、維持期間を増大できる。その結果、色表示を改善できる。
当業者には明らかなように、発明の範囲または精神から逸脱することなく、この発明の構造に様々な修正および変形を行うことができる。上記の観点から、添付の請求項およびそれらと等価なものの範囲内にある限り、この発明はその修正および変形を対象とするものとする。
添付の図面は、発明をさらに理解するために含められ、この明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は発明の実施形態を例示し、その開示内容と共に、発明の原理の説明を説明するために役立つ。
100 プラズマ表示パネル
110 表示ユニット
200 リセット回路
210 維持回路
220 エネルギ回収回路
230 維持回路
510 エネルギ回収回路
520 プルダウン回路
530 維持回路
540 表示ユニット
550 維持回路
560 エネルギ回収回路
A1-Am アドレス電極
B1-Bn バルク電極
Cp キャパシタ
Css キャパシタ
D1〜D4 ダイオード
L、L1、L2 インダクタ
R 抵抗器
R1 抵抗器
S1-Sn 走査電極
SW1-SW12 スイッチ
110 表示ユニット
200 リセット回路
210 維持回路
220 エネルギ回収回路
230 維持回路
510 エネルギ回収回路
520 プルダウン回路
530 維持回路
540 表示ユニット
550 維持回路
560 エネルギ回収回路
A1-Am アドレス電極
B1-Bn バルク電極
Cp キャパシタ
Css キャパシタ
D1〜D4 ダイオード
L、L1、L2 インダクタ
R 抵抗器
R1 抵抗器
S1-Sn 走査電極
SW1-SW12 スイッチ
Claims (17)
- リセット期間中にプラズマ表示パネルの少なくとも一つの表示ユニットをリセットするプラズマ表示パネルのリセット回路であって、
リセット期間の第一期間中の共振によって、表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供する少なくとも一つのエネルギ回収回路を有し、
前記リセット期間の第一期間中、表示ユニットの第二端子を第一固定電圧と電気的に接続するリセット回路。 - エネルギ回収回路がさらに、表示ユニットの第一端子からの放電エネルギを蓄積し、維持期間中の共振によって、表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供する請求項1記載のリセット回路。
- 第一固定電圧が、アース電圧である請求項1記載のリセット回路。
- 共振手段が、直列に接続したインダクタ−キャパシタ系を介して得られる請求項1記載のリセット回路。
- エネルギ回収回路が、
放電エネルギを蓄積するキャパシタと、
キャパシタに電気的に接続した第一端子を備え、リセット期間の第一期間中、第二端子に放電エネルギを導く第一スイッチと、
第一スイッチの第二端子に電気的に接続した陽極を備えたダイオードと、
ダイオードの陰極に電気的に接続した第一端子を備えたインダクタを有し、前記インダクタの第二端子に表示ユニットの第一端子を電気的に接続した請求項1記載のリセット回路。 - 回路がさらに、
表示ユニットの第一端子に電気的に接続し、リセット期間の第二期間中、表示ユニットの第一端子を第二電圧まで引き下げるプルダウン回路を有し、
前記リセット期間の第二期間中、表示ユニットの第二端子を第三固定電圧に電気的に接続する請求項1記載のリセット回路。 - 第二電圧が、第三固定電圧より低い請求項6記載のリセット回路。
- 第二電圧が負の電圧であり、第三固定電圧が維持電圧である請求項7記載のリセット回路。
- プルダウン回路が、
表示ユニットの第一端子に電気的に接続した第一端子を備えた抵抗器と、
抵抗器の第二端子に電気的に接続した第一端子と、第二電圧に電気的に接続した第二端子を備えた第二スイッチを有する請求項6記載のリセット回路。 - 少なくとも一つの表示ユニットを備えたプラズマ表示パネルのリセット方法であって、
リセット期間の第一期間中、対応するエネルギ回収回路の共振によって、表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供し、
前記リセット期間の第一期間中、表示ユニットの第二端子を第一固定電圧に電気的に接続するリセット方法。 - エネルギ回収回路がさらに、
維持期間の放電エネルギを蓄積し、維持期間中に表示ユニットの第一端子に放電エネルギを提供する請求項10記載のリセット方法。 - 第一固定電圧が、アース電圧である請求項10記載のリセット方法。
- エネルギ回収回路が、放電エネルギを提供するために直列接続したインダクタ−キャパシタ共振回路である請求項10記載のリセット方法。
- エネルギ回収回路が、
放電エネルギを蓄積するキャパシタと、
キャパシタに電気的に接続した第一端子を備え、リセット期間の第一期間中、第二端子に放電エネルギを導く第一スイッチと、
第一スイッチの第二端子に電気的に接続した陽極を備えたダイオードと、
ダイオードの陰極に電気的に接続した第一端子を備えたインダクタを有し、前記インダクタの第二端子を表示ユニットの第一端子に電気的に接続した請求項10記載のリセット方法。 - さらに、
リセット期間の第二期間に、表示ユニットの第一端子を第二電圧まで引き下げ、
リセット期間の第二期間に、表示ユニットの第二端子を第三固定電圧に接続するステップを有する請求項10記載のリセット方法。 - 第二電圧が、第三固定電圧より低い請求項15記載のリセット方法。
- 第二電圧が負の電圧であり、第三固定電圧が維持電圧である請求項16記載のリセット方法。
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